Utilitzem cookies per millorar la teva experiència. En continuar navegant per aquest lloc, acceptes l'ús que fem de les cookies. Més informació.
En un article recent publicat a la revista Additive Manufacturing Letters, els investigadors discuteixen la utilitat de les esquitxades d'acer inoxidable gravades químicament per allargar la vida útil de la pols en la fabricació additiva.
Recerca: allargar la vida útil de la pols en la fabricació additiva: gravat químic d'esquitxades d'acer inoxidable. Crèdit d'imatge: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Les partícules esquitxades es produeixen per gotes foses expulsades de la piscina fosa o per partícules de pols escalfades a prop o per sobre del punt de fusió mentre passen pel raig làser.
Malgrat l'ús d'un entorn inert, l'alta reactivitat del metall a prop de la seva temperatura de fusió afavoreix l'oxidació. Tot i que les partícules esquitxades expulsades durant el LPBF es fonen almenys breument a la superfície, és probable que es produeixi difusió d'elements volàtils a la superfície, i aquests elements amb gran afinitat per l'oxigen produeixen capes d'òxid gruixudes.
Com que la pressió parcial d'oxigen en LPBF sol ser més alta que la de l'atomització de gasos, la possibilitat d'unir-se amb l'oxigen augmenta.
Se sap que les esquitxades d'aliatge d'acer inoxidable i a base de níquel s'oxiden ràpidament, formant illes de fins a diversos metres de gruix. A més, els acers inoxidables i els aliatges a base de níquel, com els que produeixen esquitxades d'òxids de tipus illa, són materials més comunament mecanitzats en LPBF, i aplicar aquest mètode a esquitxades metàl·liques LPBF més típiques és una manera habitual de demostrar que és fonamental per a la renovació química.
(a) Imatge SEM de partícules d'esquitxades d'acer inoxidable, (b) mètode experimental de gravat químic tèrmic, (c) Tractament LPBF de partícules d'esquitxades desoxidades. Crèdit d'imatge: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
En aquest estudi, els autors van emprar una nova tècnica de gravat químic per eliminar els òxids de la superfície de pols d'esquitxades d'acer inoxidable oxidat. La dissolució de metalls al voltant i per sota de les illes d'òxid de la pols s'utilitza com a mecanisme principal per a l'eliminació d'òxids, que permet una eliminació d'òxids més agressiva.
L'equip va mostrar com eliminar els òxids de les partícules d'esquitxades d'acer inoxidable, especialment les que es van aïllar mitjançant tècniques químiques per formar illes d'òxids riques en Si i Mn a la superfície de la pols.
Els investigadors van analitzar la temperatura, així com dos gravadors diferents d'acer inoxidable. Després de seleccionar el mateix rang de mida, es van crear pistes individuals LPBF utilitzant pols verges similars, pols esquitxades i pols esquitxades gravades de manera eficient.
Traces individuals de LPBF generades a partir d'esquitxades, esquitxades de gravat i pols prístina. La imatge d'alt augment mostra que la capa d'òxid que predomina a la pista de pulverització s'elimina a la pista de pols gravada. La pols original va mostrar que alguns òxids encara estaven presents. Crèdit de la imatge: Murray, J. W, et al, Additive Letter Manufacturing
La cobertura de l'àrea d'òxid en pols d'esquitxades d'acer inoxidable 316L va disminuir en un factor de 10, del 7% al 0,7% després que el reactiu de Ralph es va escalfar a 65 °C en un bany d'aigua durant 1 hora. En mapejar la gran àrea, les dades EDX van mostrar una reducció dels nivells d'oxigen del 13,5% al ​​4,5%.
Les esquitxades gravades tenen un revestiment d'escòria d'òxid inferior a la superfície de la pista en comparació amb les esquitxades. A més, el gravat químic de la pols augmenta l'assimilació de la pols a la pista. El gravat químic té el potencial de millorar la reutilització i la durabilitat de les esquitxades o pols d'ús massiu fetes de pols d'acer inoxidable àmpliament utilitzats i resistents a la corrosió.
En tot el rang de mida de tamís de 45-63 µm, les partícules aglomerades restants a les pols esquitxades gravades i no gravades expliquen per què els volums de traça de les pols gravades i esquitxades són similars, mentre que els volums de les pols originals són aproximadament un 50% més grans.
Les esquitxades gravades tenen un revestiment d'escòria d'òxid més baix a la superfície de la pista en comparació amb les esquitxades. Quan els òxids s'eliminen químicament, les pols semilligats i nues demostren una millor unió dels òxids reduïts, cosa que s'atribueix a una millor humectabilitat.
Esquema que mostra els beneficis del tractament LPBF quan s'eliminen químicament els òxids de la pols esquitxada en sistemes d'acer inoxidable. S'aconsegueix una excel·lent humectació eliminant els òxids. Crèdit d'imatge: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
En resum, aquest estudi va utilitzar un procediment de gravat químic per regenerar químicament pols d'esquitxades d'acer inoxidable altament oxidat mitjançant la immersió en el reactiu de Ralph, una solució de clorur fèrric i clorur cúpric en àcid clorhídric.
Els autors creuen que el gravat químic té el potencial de millorar-se i utilitzar-se a una escala més àmplia per renovar múltiples partícules d'esquitxades reutilitzades o pols LPBF, augmentant així el valor dels costosos materials basats en pols.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Extensió de la vida útil de la pols en la fabricació additiva: gravat químic d'esquitxades d'acer inoxidable. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772036903
Exempció de responsabilitat: les opinions expressades aquí són les de l'autor a títol personal i no representen necessàriament les opinions d'AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, el propietari i operador d'aquest lloc web. Aquesta exempció de responsabilitat forma part dels termes i condicions d'ús d'aquest lloc web.
Surbhi Jain és una escriptora tècnica autònoma amb seu a Delhi, Índia. Té un doctorat. Va rebre un doctorat en Física per la Universitat de Delhi i va participar en diverses activitats científiques, culturals i esportives. La seva formació acadèmica és en la investigació de la ciència dels materials, especialitzada en el desenvolupament de dispositius òptics i sensors. Té una àmplia experiència en escriptura de continguts, edició i gestió de dades, anàlisi de continguts i edició de revistes, investigació i gestió de dades, revistes indexades i revistes experimentals. 2 patents índies basades en el seu treball de recerca. Apassionada per la lectura, l'escriptura, la investigació i la tecnologia, li agrada cuinar, actuar, jardiner i fer esport.
Jainism, Subi. (24 de maig de 2022). El nou mètode de gravat químic elimina els òxids de la pols d'esquitxades d'acer inoxidable oxidat. AZOM. Recuperat el 21 de juliol de 2022 a https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainisme, Subi."Nou mètode de gravat químic per eliminar òxids de pols d'esquitxades d'acer inoxidable oxidat".AZOM.21 de juliol de 2022..
Jainism, Subi."Nou mètode de gravat químic per eliminar òxids de pols d'esquitxades d'acer inoxidable oxidat".AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Consultat el 21 de juliol de 2022).
Jainisme, Subi.2022.Nou mètode de gravat químic per eliminar òxids de pols d'esquitxades d'acer inoxidable oxidat. AZoM, consultat el 21 de juliol de 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
A Advanced Materials el juny de 2022, AZoM va parlar amb Ben Melrose d'International Syalons sobre el mercat de materials avançats, la indústria 4.0 i l'empenta cap al zero net.
A Advanced Materials, AZoM va parlar amb Vig Sherrill de General Graphene sobre el futur del grafè i com la seva nova tecnologia de producció reduirà els costos per obrir un món d'aplicacions completament nou en el futur.
En aquesta entrevista, AZoM parla amb el president de Levicron, el Dr. Ralf Dupont, sobre el potencial del nou cargol de motor (U)ASD-H25 per a la indústria dels semiconductors.
Descobriu l'OTT Parsivel², un mesurador de desplaçament làser que es pot utilitzar per mesurar tot tipus de precipitació. Permet als usuaris recollir dades sobre la mida i la velocitat de les partícules que cauen.
Environics ofereix sistemes de permeació autònoms per a tubs de permeació d'un sol ús o múltiples.
El MiniFlash FPA Vision Autosampler de Grabner Instruments és un autosampler de 12 posicions. És un accessori d'automatització dissenyat per utilitzar-lo amb l'analitzador de visió MINIFLASH FP.
Aquest article ofereix una avaluació del final de la vida útil de les bateries d'ions de liti, centrada en el reciclatge del nombre creixent de bateries d'ions de liti usades per permetre enfocaments sostenibles i circulars per a l'ús i la reutilització de les bateries.
La corrosió és la degradació d'un aliatge a causa de l'exposició al medi ambient. S'utilitzen diverses tècniques per evitar el deteriorament per corrosió dels aliatges metàl·lics exposats a condicions atmosfèriques o altres condicions adverses.
A causa de l'augment de la demanda d'energia, la demanda de combustible nuclear també augmenta, la qual cosa comporta un augment significatiu de la demanda de tecnologia d'inspecció posterior a la irradiació (PIE).