Používáme soubory cookie ke zlepšení vašeho zážitku. Pokračováním v procházení tohoto webu souhlasíte s naším používáním souborů cookie. Více informací.
V nedávném článku publikovaném v časopise Additive Manufacturing Letters vědci diskutují o užitečnosti chemicky leptaného rozstřiku z nerezové oceli pro prodloužení životnosti prášku při aditivní výrobě.
Výzkum: Prodlužování životnosti prášku při výrobě aditiv: Chemické leptání rozstřiku z nerezové oceli. Image Credit: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Rozstřikované částice jsou produkovány roztavenými kapičkami vypuzovanými z roztavené lázně nebo částicemi prášku zahřátými blízko nebo nad bod tání, když procházejí laserovým paprskem.
Navzdory použití inertního prostředí vysoká reaktivita kovu v blízkosti jeho teploty tání podporuje oxidaci. Přestože se částice rozstřiku vyvržené během LPBF alespoň krátce roztaví na povrchu, pravděpodobně dojde k difúzi těkavých prvků k povrchu a tyto prvky s vysokou afinitou ke kyslíku vytvářejí silné vrstvy oxidu.
Protože parciální tlak kyslíku v LPBF je obvykle vyšší než při atomizaci plynu, zvyšuje se možnost vazby s kyslíkem.
Je známo, že rozstřiky z nerezové oceli a slitin na bázi niklu rychle oxidují a vytvářejí ostrůvky o tloušťce až několika metrů. Kromě toho nerezové oceli a slitiny na bázi niklu, jako jsou ty, které produkují ostrůvkové rozstřiky oxidů, jsou běžněji obráběnými materiály v LPBF a použití této metody na typičtější rozstřiky kovů LPBF, aby se prokázalo, že chemická obnova je pro Powder v běžném způsobu kritická.
(a) SEM snímek rozstřikovaných částic z nerezové oceli, (b) experimentální metoda tepelného chemického leptání, (c) LPBF úprava dezoxidovaných rozstřikovaných částic. Kredit snímku: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
V této studii autoři použili novou techniku ​​chemického leptání k odstranění oxidů z povrchu oxidovaných rozstřikovacích prášků z nerezové oceli. Rozpouštění kovů kolem a pod oxidovými ostrůvky na prášku se používá jako primární mechanismus pro odstraňování oxidů, což umožňuje agresivnější odstraňování oxidů. Rozstřikovací, leptací a panenský prášek byly prosety na stejné rozmezí velikostí prášku pro zpracování LPBF.
Tým ukázal, jak odstranit oxidy z rozstřikovaných částic z nerezové oceli, zejména z těch, které byly izolovány pomocí chemických technik za účelem vytvoření ostrůvků oxidů bohatých na Si a Mn na povrchu prášku. 316 litrů rozstřiku bylo shromážděno z práškového lože výtisků LPBF a chemicky leptáno ponořením. Po prosévání všech částic na stejný rozsah velikostí je LPBF zpracuje na jediný průchod z nerezové oceli s optimalizovaným rozstřikem.
Výzkumníci sledovali teplotu a také dvě různá leptadla z nerezové oceli. Po prosévání na stejný rozsah velikostí byly vytvořeny jednotlivé stopy LPBF použitím podobných původních prášků, rozstřikovacích prášků a účinně leptaných rozstřikovacích prášků.
Jednotlivé stopy LPBF generované rozstřikem, leptaným rozstřikem a nedotčeným práškem. Snímek s velkým zvětšením ukazuje, že oxidová vrstva převládající na naprašované dráze je na leptané rozprašované dráze eliminována. Původní prášek ukázal, že některé oxidy byly stále přítomny. Kredit snímku: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Pokrytí oxidové oblasti na rozstřikovaném prášku z nerezové oceli 316L se snížilo o faktor 10, ze 7 % na 0,7 % poté, co bylo Ralphovo činidlo zahřáto na 65 °C ve vodní lázni po dobu 1 hodiny. Při mapování velké oblasti data EDX ukázala snížení hladiny kyslíku z 13,5 % na 4,5 %.
Leptaný rozstřik má na povrchu dráhy nižší oxidový struskový povlak ve srovnání s rozstřikem. Kromě toho chemické leptání prášku zvyšuje asimilaci prášku na dráze. Chemické leptání má potenciál zlepšit opětovnou použitelnost a trvanlivost rozstřikovaných nebo hromadně používaných prášků vyrobených z široce používaných a korozi odolných prášků z nerezové oceli.
V celém rozsahu velikosti síta 45-63 µm zbývající aglomerované částice v leptaných a neleptaných rozstřikovaných prášcích vysvětlují, proč jsou stopové objemy leptaných a rozstřikovaných prášků podobné, zatímco objemy původních prášků jsou přibližně o 50 % větší. Bylo pozorováno, že aglomerované nebo satelit tvořící prášky ovlivňují objemovou hustotu, a tedy objem.
Naleptaný rozstřik má na povrchu dráhy nižší oxidový struskový povlak ve srovnání s rozstřikem. Když jsou oxidy chemicky odstraněny, polovázané a holé prášky vykazují známky lepší vazby redukovaných oxidů, což je připisováno lepší smáčivosti.
Schéma znázorňující výhody ošetření LPBF při chemickém odstraňování oxidů z rozstřikovaného prášku v systémech z nerezové oceli. Vynikající smáčivosti je dosaženo odstraněním oxidů. Obrazový kredit: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Stručně řečeno, tato studie použila postup chemického leptání k chemické regeneraci vysoce oxidovaných rozstřikovaných prášků z nerezové oceli ponořením do Ralphova činidla, roztoku chloridu železitého a chloridu měďnatého v kyselině chlorovodíkové. Bylo pozorováno, že ponoření do zahřátého roztoku leptadla Ralph po dobu 1 hodiny vedlo k 10násobnému snížení pokrytí plochy oxidem na rozstřikovaném povrchu.
Autoři se domnívají, že chemické leptání má potenciál být vylepšeno a použito v širším měřítku k obnově vícenásobně použitých rozstřikovaných částic nebo LPBF prášků, čímž se zvýší hodnota drahých materiálů na bázi prášku.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Prodloužení životnosti prášku při aditivní výrobě: chemické leptání rozstřiku z nerezové oceli.Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772036902
Zřeknutí se odpovědnosti: Názory vyjádřené zde jsou názory autora v jeho osobním postavení a nemusí nutně představovat názory AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a provozovatele této webové stránky. Toto vyloučení odpovědnosti tvoří součást podmínek používání této webové stránky.
Surbhi Jain je nezávislá technická spisovatelka se sídlem v Dillí v Indii. Má Ph.D. Získala doktorát z fyziky na univerzitě v Dillí a podílela se na řadě vědeckých, kulturních a sportovních aktivit. Její akademická minulost je ve výzkumu materiálové vědy, specializuje se na vývoj optických zařízení a senzorů. Má rozsáhlé zkušenosti s psaním obsahu, úpravou souborů, experimentální analýzou výzkumných dat a analýzou indických patentů a projektem S2 patentů. je založena na její výzkumné práci. Vášnivě se věnuje čtení, psaní, výzkumu a technologii, ráda vaří, hraje, zahradničí a sportuje.
Jainism, Subi. (24. května 2022). Nová metoda chemického leptání odstraňuje oxidy z oxidovaného rozstřikovaného prášku z nerezové oceli. AZOM. Získáno 21. července 2022 z https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainism, Subi.“ Nová metoda chemického leptání k odstranění oxidů z oxidovaného rozstřikovaného prášku z nerezové oceli.“ AZOM. 21. července 2022.
Jainism, Subi.“ Nová metoda chemického leptání k odstranění oxidů z oxidovaného rozstřikovaného prášku z nerezové oceli.
Džinismus, Subi. 2022.Nová metoda chemického leptání k odstranění oxidů z oxidovaného rozstřikovaného prášku z nerezové oceli.AZoM, přístup z 21. července 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Na konferenci Advanced Materials v červnu 2022 AZoM hovořil s Benem Melrosem z International Syalons o trhu pokročilých materiálů, Průmyslu 4.0 a posunu směrem k čisté nule.
Na Advanced Materials hovořil AZoM s Vigem Sherrillem z General Graphene o budoucnosti grafenu a o tom, jak jejich nová výrobní technologie sníží náklady, aby v budoucnu otevřela zcela nový svět aplikací.
V tomto rozhovoru AZoM hovoří s prezidentem Levicron Dr. Ralfem Dupontem o potenciálu nového vřetena motoru (U)ASD-H25 pro polovodičový průmysl.
Objevte OTT Parsivel², laserový měřič vzdálenosti, který lze použít k měření všech typů srážek. Umožňuje uživatelům sbírat data o velikosti a rychlosti padajících částic.
Environics nabízí samostatné permeační systémy pro jedno nebo více permeačních trubic na jedno použití.
MiniFlash FPA Vision Autosampler od Grabner Instruments je 12polohový autosampler. Jedná se o automatizační příslušenství navržené pro použití s ​​MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Tento článek poskytuje hodnocení konce životnosti lithium-iontových baterií se zaměřením na recyklaci zvyšujícího se počtu použitých lithium-iontových baterií, aby bylo možné dosáhnout udržitelného a kruhového přístupu k používání a opětovnému použití baterií.
Koroze je degradace slitiny v důsledku vystavení okolnímu prostředí. K zabránění poškození korozí kovových slitin vystavených atmosférickým nebo jiným nepříznivým podmínkám se používají různé techniky.
Vzhledem ke zvyšující se poptávce po energii se zvyšuje i poptávka po jaderném palivu, což dále vede k výraznému nárůstu poptávky po technologii post-radiační kontroly (PIE).