Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας. Συνεχίζοντας την περιήγησή σας σε αυτόν τον ιστότοπο, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies. Περισσότερες πληροφορίες.
Σε πρόσφατο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Additive Manufacturing Letters, οι ερευνητές συζητούν τη χρησιμότητα των χημικά χαραγμένων πιτσιλιών από ανοξείδωτο χάλυβα για την παράταση της διάρκειας ζωής της σκόνης στην προσθετική κατασκευή.
Έρευνα: Παράταση της διάρκειας ζωής της σκόνης στην προσθετική κατασκευή: Χημική χάραξη πιτσιλιών από ανοξείδωτο χάλυβα. Πίστωση εικόνας: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Σύντηξη κλίνης σκόνης με μεταλλικό λέιζερ (LPBF) Τα σωματίδια πιτσιλίσματος παράγονται από τηγμένα σταγονίδια που εκτοξεύονται από την τηγμένη δεξαμενή ή από σωματίδια σκόνης που θερμαίνονται κοντά ή πάνω από το σημείο τήξης καθώς διέρχονται από τη δέσμη λέιζερ.
Παρά τη χρήση ενός αδρανούς περιβάλλοντος, η υψηλή αντιδραστικότητα του μετάλλου κοντά στη θερμοκρασία τήξης του προάγει την οξείδωση. Αν και τα σωματίδια πιτσιλίσματος που εκτοξεύονται κατά τη διάρκεια του LPBF λιώνουν τουλάχιστον για λίγο στην επιφάνεια, είναι πιθανό να συμβεί διάχυση πτητικών στοιχείων στην επιφάνεια και αυτά τα στοιχεία με υψηλή συγγένεια για το οξυγόνο παράγουν παχιά στρώματα οξειδίου.
Δεδομένου ότι η μερική πίεση του οξυγόνου στο LPBF είναι συνήθως υψηλότερη από αυτή στην αέρια ψεκασμό, η πιθανότητα σύνδεσης με οξυγόνο αυξάνεται.
Οι πιτσιλιές από ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα με βάση το νικέλιο είναι γνωστό ότι οξειδώνονται γρήγορα, σχηματίζοντας νησίδες πάχους έως και αρκετών μέτρων. Επιπλέον, οι ανοξείδωτοι χάλυβες και τα κράματα με βάση το νικέλιο, όπως αυτά που παράγουν πιτσιλιές οξειδίου τύπου νησίδας, είναι πιο συχνά κατεργασμένα υλικά σε LPBF και η εφαρμογή αυτής της μεθόδου σε πιο τυπικές πιτσιλιές μετάλλων LPBF αποδεικνύει ότι η χημική ανανέωση είναι κρίσιμη για την Powder με τον συνήθη τρόπο.
(α) Εικόνα SEM σωματιδίων πιτσιλίσματος από ανοξείδωτο χάλυβα, (β) πειραματική μέθοδος θερμικής χημικής χάραξης, (γ) Επεξεργασία LPBF αποξειδωμένων σωματιδίων πιτσιλίσματος. Πίστωση εικόνας: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Σε αυτή τη μελέτη, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική χημικής χάραξης για την απομάκρυνση οξειδίων από την επιφάνεια οξειδωμένων σκονών πιτσιλίσματος από ανοξείδωτο χάλυβα. Η διάλυση μετάλλου γύρω και κάτω από τις νησίδες οξειδίου στη σκόνη χρησιμοποιείται ως ο κύριος μηχανισμός για την απομάκρυνση οξειδίων, γεγονός που επιτρέπει την πιο επιθετική απομάκρυνση οξειδίων. Οι σκόνες πιτσιλίσματος, χάραξης και παρθένες σκόνες κοσκινίστηκαν στο ίδιο εύρος μεγέθους σκόνης για επεξεργασία LPBF.
Η ομάδα έδειξε πώς να αφαιρεί οξείδια από σωματίδια πιτσιλίσματος ανοξείδωτου χάλυβα, ειδικά εκείνα που απομονώθηκαν χρησιμοποιώντας χημικές τεχνικές για να σχηματίσουν νησίδες οξειδίου πλούσιες σε Si και Mn στην επιφάνεια της σκόνης. 316 λίτρα πιτσιλίσματος συλλέχθηκαν από την κλίνη σκόνης των εκτυπώσεων LPBF και χαράχτηκαν χημικά με εμβάπτιση. Αφού κοσκινίστηκαν όλα τα σωματίδια στο ίδιο εύρος μεγέθους, το LPBF τα επεξεργάζεται σε ένα μόνο πέρασμα με βελτιστοποιημένο πιτσιλισμα και παρθένο ανοξείδωτο χάλυβα.
Οι ερευνητές εξέτασαν τη θερμοκρασία καθώς και δύο διαφορετικά χάρακτα από ανοξείδωτο χάλυβα. Μετά από διαλογή στο ίδιο εύρος μεγέθους, δημιουργήθηκαν μονές τροχιές LPBF χρησιμοποιώντας παρόμοιες παρθένες σκόνες, σκόνες πιτσιλίσματος και αποτελεσματικά χαραγμένες σκόνες πιτσιλίσματος.
Μεμονωμένα ίχνη LPBF που δημιουργούνται από πιτσιλίσματα, πιτσιλίσματα χάραξης και άψογη σκόνη. Η εικόνα υψηλής μεγέθυνσης δείχνει ότι το στρώμα οξειδίου που επικρατεί στην τραβέρσα με ψεκασμό εξαλείφεται στην χαραγμένη τραβέρσα με ψεκασμό. Η αρχική σκόνη έδειξε ότι ορισμένα οξείδια εξακολουθούσαν να υπάρχουν. Πίστωση εικόνας: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Η κάλυψη της περιοχής οξειδίου σε σκόνη πιτσιλίσματος από ανοξείδωτο χάλυβα 316L μειώθηκε κατά 10 φορές, από 7% σε 0,7% μετά τη θέρμανση του αντιδραστηρίου Ralph στους 65 °C σε υδατόλουτρο για 1 ώρα. Χαρτογραφώντας τη μεγάλη περιοχή, τα δεδομένα EDX έδειξαν μείωση των επιπέδων οξυγόνου από 13,5% σε 4,5%.
Τα χαραγμένα πιτσιλίσματα έχουν χαμηλότερη επίστρωση σκωρίας οξειδίου στην επιφάνεια της τροχιάς σε σύγκριση με τα πιτσιλίσματα. Επιπλέον, η χημική χάραξη της σκόνης αυξάνει την αφομοίωση της σκόνης στην τροχιά. Η χημική χάραξη έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει την επαναχρησιμοποίηση και την ανθεκτικότητα των πιτσιλιών ή των σκονών μαζικής χρήσης που κατασκευάζονται από ευρέως χρησιμοποιούμενες και ανθεκτικές στη διάβρωση σκόνες ανοξείδωτου χάλυβα.
Σε ολόκληρο το εύρος μεγέθους κόσκινου 45-63 µm, τα υπόλοιπα συσσωματωμένα σωματίδια στις χαραγμένες και μη χαραγμένες πιτσιλιές εξηγούν γιατί οι ίχνη όγκου των χαραγμένων και των πιτσιλιών είναι παρόμοιοι, ενώ οι όγκοι των αρχικών σκονών είναι περίπου 50% μεγαλύτεροι. Παρατηρήθηκε ότι οι συσσωματωμένες ή οι σκόνες που σχηματίζουν δορυφόρους επηρεάζουν την πυκνότητα όγκου και, επομένως, τον όγκο.
Τα χαραγμένα πιτσιλίσματα έχουν χαμηλότερη επίστρωση σκωρίας οξειδίου στην επιφάνεια της τροχιάς σε σύγκριση με τα πιτσιλίσματα. Όταν τα οξείδια απομακρύνονται χημικά, οι ημι-συνδεδεμένες και οι γυμνές σκόνες παρουσιάζουν ενδείξεις καλύτερης σύνδεσης των αναχθέντων οξειδίων, η οποία αποδίδεται στην καλύτερη διαβρεξιμότητα.
Σχηματική απεικόνιση των πλεονεκτημάτων της επεξεργασίας LPBF κατά την χημική αφαίρεση οξειδίων από σκόνη πιτσιλίσματος σε συστήματα ανοξείδωτου χάλυβα. Εξαιρετική διαβρεξιμότητα επιτυγχάνεται με την εξάλειψη των οξειδίων. Πίστωση εικόνας: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Συνοπτικά, αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε μια διαδικασία χημικής χάραξης για την χημική αναγέννηση σκονών πιτσιλίσματος από ανοξείδωτο χάλυβα υψηλής οξείδωσης με εμβάπτιση σε αντιδραστήριο Ralph, ένα διάλυμα χλωριούχου σιδήρου και χλωριούχου χαλκού σε υδροχλωρικό οξύ. Παρατηρήθηκε ότι η εμβάπτιση στο θερμαινόμενο διάλυμα χαρακτικού Ralph για 1 ώρα είχε ως αποτέλεσμα δεκαπλάσια μείωση της επιφάνειας κάλυψης οξειδίου στην πιτσιλισμένη σκόνη.
Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι η χημική χάραξη έχει τη δυνατότητα να βελτιωθεί και να χρησιμοποιηθεί σε ευρύτερη κλίμακα για την ανανέωση πολλαπλών επαναχρησιμοποιημένων σωματιδίων πιτσιλίσματος ή σκονών LPBF, αυξάνοντας έτσι την αξία των ακριβών υλικών με βάση τη σκόνη.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Παράταση της διάρκειας ζωής της σκόνης στην προσθετική κατασκευή: χημική χάραξη πιτσιλισμάτων από ανοξείδωτο χάλυβα. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Αποποίηση ευθύνης: Οι απόψεις που εκφράζονται εδώ είναι αυτές του συγγραφέα στην προσωπική του ιδιότητα και δεν αντιπροσωπεύουν απαραίτητα τις απόψεις της AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, του ιδιοκτήτη και διαχειριστή αυτού του ιστότοπου. Αυτή η αποποίηση ευθύνης αποτελεί μέρος των όρων και προϋποθέσεων χρήσης αυτού του ιστότοπου.
Η Surbhi Jain είναι ανεξάρτητη τεχνικός συγγραφέας με έδρα το Δελχί της Ινδίας. Έχει διδακτορικό στη Φυσική από το Πανεπιστήμιο του Δελχί και συμμετείχε σε μια σειρά από επιστημονικές, πολιτιστικές και αθλητικές δραστηριότητες. Το ακαδημαϊκό της υπόβαθρο είναι στην έρευνα της επιστήμης των υλικών, με εξειδίκευση στην ανάπτυξη οπτικών συσκευών και αισθητήρων. Έχει εκτεταμένη εμπειρία στη συγγραφή περιεχομένου, την επεξεργασία, την ανάλυση πειραματικών δεδομένων και τη διαχείριση έργων, και έχει δημοσιεύσει 7 ερευνητικές εργασίες σε περιοδικά με ευρετήριο Scopus και έχει καταθέσει 2 ινδικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας με βάση το ερευνητικό της έργο. Παθιασμένη με την ανάγνωση, τη γραφή, την έρευνα και την τεχνολογία, απολαμβάνει τη μαγειρική, την υποκριτική, την κηπουρική και τον αθλητισμό.
Jainism, Subi. (24 Μαΐου 2022). Νέα μέθοδος χημικής χάραξης αφαιρεί οξείδια από οξειδωμένη σκόνη πιτσιλίσματος ανοξείδωτου χάλυβα. AZOM. Ανακτήθηκε στις 21 Ιουλίου 2022 από https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Τζαϊνισμός, Σούμπι. "Νέα μέθοδος χημικής χάραξης για την αφαίρεση οξειδίων από οξειδωμένη σκόνη από ανοξείδωτο χάλυβα". AZOM. 21 Ιουλίου 2022.
Τζαϊνισμός, Σούμπι. "Νέα μέθοδος χημικής χάραξης για την αφαίρεση οξειδίων από οξειδωμένη σκόνη ψεκασμού ανοξείδωτου χάλυβα". AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Πρόσβαση στις 21 Ιουλίου 2022).
Τζαϊνισμός, Subi.2022. Νέα μέθοδος χημικής χάραξης για την αφαίρεση οξειδίων από οξειδωμένη σκόνη πιτσιλίσματος ανοξείδωτου χάλυβα.AZoM, πρόσβαση στις 21 Ιουλίου 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Στο συνέδριο Advanced Materials τον Ιούνιο του 2022, η AZoM μίλησε με τον Ben Melrose της International Syalons σχετικά με την αγορά προηγμένων υλικών, τη Βιομηχανία 4.0, και την ώθηση προς το μηδενικό καθαρό κόστος.
Στο Advanced Materials, η AZoM μίλησε με τον Vig Sherrill της General Graphene για το μέλλον του γραφενίου και πώς η νέα τεχνολογία παραγωγής τους θα μειώσει το κόστος, ανοίγοντας έναν εντελώς νέο κόσμο εφαρμογών στο μέλλον.
Σε αυτήν τη συνέντευξη, η AZoM συνομιλεί με τον Πρόεδρο της Levicron, Δρ. Ralf Dupont, σχετικά με τις δυνατότητες του νέου άξονα κινητήρα (U)ASD-H25 για τη βιομηχανία ημιαγωγών.
Ανακαλύψτε το OTT Parsivel², ένα μετρητή μετατόπισης λέιζερ που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση όλων των τύπων βροχοπτώσεων. Επιτρέπει στους χρήστες να συλλέγουν δεδομένα σχετικά με το μέγεθος και την ταχύτητα των σωματιδίων που πέφτουν.
Η Environics προσφέρει αυτόνομα συστήματα διείσδυσης για σωλήνες διείσδυσης μίας χρήσης ή πολλαπλών χρήσεων.
Ο αυτόματος δειγματολήπτης όρασης MiniFlash FPA της Grabner Instruments είναι ένας αυτόματος δειγματολήπτης 12 θέσεων. Είναι ένα εξάρτημα αυτοματισμού σχεδιασμένο για χρήση με τον αναλυτή όρασης MINIFLASH FP.
Αυτό το άρθρο παρέχει μια αξιολόγηση στο τέλος του κύκλου ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου, με έμφαση στην ανακύκλωση του αυξανόμενου αριθμού χρησιμοποιημένων μπαταριών ιόντων λιθίου, ώστε να καταστούν δυνατές βιώσιμες και κυκλικές προσεγγίσεις στη χρήση και την επαναχρησιμοποίηση των μπαταριών.
Η διάβρωση είναι η υποβάθμιση ενός κράματος λόγω έκθεσης στο περιβάλλον. Χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές για την πρόληψη της υποβάθμισης από διάβρωση των μεταλλικών κραμάτων που εκτίθενται σε ατμοσφαιρικές ή άλλες δυσμενείς συνθήκες.
Λόγω της αυξανόμενης ζήτησης ενέργειας, αυξάνεται επίσης η ζήτηση για πυρηνικά καύσιμα, γεγονός που οδηγεί περαιτέρω σε σημαντική αύξηση της ζήτησης για τεχνολογία επιθεώρησης μετά την ακτινοβολία (PIE).