Vi bruger cookies til at forbedre din oplevelse.Ved at fortsætte med at browse på denne side accepterer du vores brug af cookies.Mere information.
I en nylig artikel offentliggjort i tidsskriftet Additive Manufacturing Letters diskuterer forskere nytten af ​​kemisk ætset rustfrit stålsprøjt til at forlænge pulverets levetid i additiv fremstilling.
Forskning: Forlængelse af pulverlevetid i additiv fremstilling: Kemisk ætsning af rustfrit stålsprøjt.Image Credit: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Sprøjtpartikler produceres af smeltede dråber udstødt fra den smeltede pool eller pulverpartikler opvarmet til nær eller over smeltepunktet, når de passerer gennem laserstrålen.
På trods af brugen af ​​et inert miljø fremmer metallets høje reaktivitet nær dets smeltetemperatur oxidation.Selvom sprøjtpartikler, der udstødes under LPBF, smelter i det mindste kortvarigt ved overfladen, vil der sandsynligvis forekomme diffusion af flygtige grundstoffer til overfladen, og disse grundstoffer med høj affinitet for oxygen producerer tykke oxidlag.
Da partialtrykket af oxygen i LPBF normalt er højere end ved gasforstøvning, øges muligheden for binding med oxygen.
Sprøjt af rustfrit stål og nikkelbaserede legeringer er kendt for at oxidere hurtigt og danner øer op til flere meter i tykkelse. Derudover er rustfrit stål og nikkelbaserede legeringer, såsom dem, der producerer oxidsprøjt af ø-type, mere almindeligt bearbejdede materialer i LPBF, og anvender denne metode til mere typiske LPBF-metalsprøjt for at demonstrere, at PwalF-metalsprøjt er den mest kritiske måde.
(a) SEM-billede af sprøjtpartikler af rustfrit stål, (b) eksperimentel metode til termisk kemisk ætsning, (c) LPBF-behandling af deoxiderede sprøjtpartikler. Billedkredit: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
I denne undersøgelse anvendte forfatterne en ny kemisk ætsningsteknik til at fjerne oxider fra overfladen af ​​oxiderede rustfrit stålstænkpulvere. Metalopløsning omkring og under oxidøer på pulveret bruges som den primære mekanisme til oxidfjernelse, hvilket giver mulighed for mere aggressiv oxidfjernelse. Sprøjt-, ætsnings- og jomfrupulvere blev sigtet til samme LPBF-pulver-processtørrelse.
Holdet viste, hvordan man fjerner oxider fra sprøjtpartikler af rustfrit stål, især dem, der blev isoleret ved hjælp af kemiske teknikker for at danne Si- og Mn-rige oxidøer på pulveroverfladen. 316L sprøjt blev opsamlet fra pulverlejet af LPBF-print og kemisk ætset ved nedsænkning. Efter at have screenet alle partikler til samme gennemløbs-stål-proces, blev de optimeret i et enkelt spatfrit stål-område, og LPBF-størrelse.
Forskerne undersøgte temperatur såvel som to forskellige rustfrit stålætsemidler. Efter screening til samme størrelsesområde blev LPBF enkeltspor skabt ved at bruge lignende jomfruelige pulvere, stænkpulver og effektivt ætset stænkpulver.
Individuelle LPBF-spor genereret fra sprøjt, ætssprøjt og uberørt pulver. Billedet med høj forstørrelse viser, at det oxidlag, der er fremherskende på det sputterede spor, er elimineret på det ætsede sputterede spor. Det originale pulver viste, at nogle oxider stadig var til stede. Billedkredit: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
Oxidarealdækningen på 316L rustfrit stålstænkpulver faldt med en faktor 10, fra 7 % til 0,7 %, efter at Ralphs reagens var opvarmet til 65 °C i et vandbad i 1 time. Ved at kortlægge det store område viste EDX-data en reduktion i iltniveauet fra 13,5 % til 4,5 %.
Ætset sprøjt har en lavere oxidslaggebelægning på banens overflade sammenlignet med sprøjt. Derudover øger kemisk ætsning af pulveret assimileringen af ​​pulveret på banen.Kemisk ætsning har potentialet til at forbedre genanvendeligheden og holdbarheden af ​​sprøjt eller massebrugspulvere fremstillet af udbredte og korrosionsbestandige pulvere af rustfrit stål.
På tværs af hele sigtestørrelsesområdet på 45-63 µm forklarer de resterende agglomererede partikler i de ætsede og uætsede sprøjtpulvere, hvorfor sporvolumen af ​​de ætsede og sprøjtede pulvere er ens, mens volumenerne af de originale pulvere er cirka 50 % større. Agglomererede eller satellitdannende volumen og pulvere blev således observeret.
Ætset sprøjt har en lavere oxidslaggebelægning på baneoverfladen sammenlignet med sprøjt. Når oxiderne fjernes kemisk, viser de semi-bundne og bare pulvere tegn på bedre binding af de reducerede oxider, hvilket tilskrives bedre befugtningsevne.
Skematisk, der viser fordelene ved LPBF-behandling ved kemisk fjernelse af oxider fra stænkpulver i rustfri stålsystemer. Fremragende befugtning opnås ved at eliminere oxider. Billedkredit: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
Sammenfattende brugte denne undersøgelse en kemisk ætsningsprocedure til kemisk at regenerere stærkt oxiderede rustfrit stålsprøjtpulvere ved nedsænkning i Ralphs reagens, en opløsning af ferrichlorid og kobber(II)chlorid i saltsyre. Det blev observeret, at nedsænkning i den opvarmede Ralph-ætsemiddelopløsning i 1 time resulterede i en 10-dobbelt arealdækning af pulveret.
Forfatterne mener, at kemisk ætsning har potentialet til at blive forbedret og brugt i en bredere skala til at forny flere genbrugte sprøjtpartikler eller LPBF-pulvere og derved øge værdien af ​​dyre pulverbaserede materialer.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Forlængelse af pulverets levetid ved additiv fremstilling: kemisk ætsning af sprøjt af rustfrit stål.Additive Manufacturing Letters 100057 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2727206309
Ansvarsfraskrivelse: De synspunkter, der udtrykkes her, er forfatterens personlige egenskaber og repræsenterer ikke nødvendigvis synspunkter fra AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, ejeren og operatøren af ​​denne hjemmeside. Denne ansvarsfraskrivelse er en del af vilkårene og betingelserne for brug af denne hjemmeside.
Surbhi Jain er freelance teknisk skribent med base i Delhi, Indien. Hun har en Ph.D. Modtog en Ph.d. i fysik fra University of Delhi og deltog i en række videnskabelige, kulturelle og sportslige aktiviteter. Hendes akademiske baggrund er inden for materialevidenskabelig forskning, med speciale i udvikling af optiske enheder og sensorer.Hun har omfattende erfaring inden for dataanalyse og publicering af papirprojekter, projektledelse, scopu og forskning. indekserede tidsskrifter og indgav 2 indiske patenter baseret på hendes forskningsarbejde. Hun er passioneret omkring læsning, skrivning, forskning og teknologi og nyder at lave mad, skuespil, havearbejde og sport.
Jainism, Subi.(24. maj 2022).Ny kemisk ætsningsmetode fjerner oxider fra oxideret rustfrit stålstænkpulver.AZOM.Hentet 21. juli 2022 fra https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainisme, Subi."Ny kemisk ætsningsmetode til at fjerne oxider fra oxideret rustfrit stålsprøjtpulver".AZOM. 21. juli 2022..
Jainisme, Subi."Ny kemisk ætsningsmetode til at fjerne oxider fra oxideret rustfrit stålsprøjtpulver".AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(Få adgang 21. juli 2022).
Jainisme, Subi.2022.Ny kemisk ætsningsmetode til fjernelse af oxider fra oxideret rustfrit stålstænkpulver.AZoM, tilgængelig 21. juli 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
På Advanced Materials i juni 2022 talte AZoM med Ben Melrose fra International Syalons om markedet for avancerede materialer, Industry 4.0, og presset mod netto nul.
Hos Advanced Materials talte AZoM med General Graphene's Vig Sherrill om fremtiden for grafen, og hvordan deres nye produktionsteknologi vil reducere omkostningerne for at åbne op for en helt ny verden af ​​applikationer i fremtiden.
I dette interview taler AZoM med Levicron-præsident Dr. Ralf Dupont om potentialet i den nye (U)ASD-H25 motorspindel til halvlederindustrien.
Oplev OTT Parsivel², en laserforskydningsmåler, der kan bruges til at måle alle typer nedbør. Den giver brugerne mulighed for at indsamle data om størrelsen og hastigheden af ​​faldende partikler.
Environics tilbyder selvstændige permeationssystemer til enkelt- eller multiple engangspermeationsrør.
MiniFlash FPA Vision Autosampler fra Grabner Instruments er en 12-positions autosampler. Det er et automatiseringstilbehør designet til brug med MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Denne artikel giver en end-of-life vurdering af lithium-ion-batterier med fokus på genbrug af det stigende antal brugte lithium-ion-batterier for at muliggøre bæredygtige og cirkulære tilgange til batteribrug og genbrug.
Korrosion er nedbrydningen af ​​en legering på grund af eksponering for miljøet. Forskellige teknikker bruges til at forhindre korrosionsforringelse af metallegeringer udsat for atmosfæriske eller andre ugunstige forhold.
På grund af den stigende efterspørgsel efter energi stiger efterspørgslen efter nukleart brændsel også, hvilket yderligere fører til en betydelig stigning i efterspørgslen efter post-irradiation inspection (PIE) teknologi.