Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας. Συνεχίζοντας την περιήγησή σας σε αυτόν τον ιστότοπο, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies. Πρόσθετες πληροφορίες.
Η προσθετική κατασκευή (AM) περιλαμβάνει τη δημιουργία τρισδιάστατων αντικειμένων, ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα τη φορά, γεγονός που την καθιστά πιο ακριβή από την παραδοσιακή επεξεργασία. Ωστόσο, μόνο ένα μικρό μέρος της σκόνης συγκολλάται στο εξάρτημα κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης. Το υπόλοιπο δεν συντήκεται, επομένως μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί. Αντίθετα, εάν το αντικείμενο δημιουργηθεί με τον κλασικό τρόπο, συνήθως απαιτείται φρεζάρισμα και μηχανική κατεργασία για την αφαίρεση υλικού.
Οι ιδιότητες της σκόνης καθορίζουν τις παραμέτρους της μηχανής και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη εξαρχής. Το κόστος της αμιγούς σκόνης δεν θα ήταν οικονομικό δεδομένου ότι η μη τηγμένη σκόνη είναι μολυσμένη και δεν ανακυκλώνεται. Η αποικοδόμηση της σκόνης έχει ως αποτέλεσμα δύο φαινόμενα: χημική τροποποίηση του προϊόντος και αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες, όπως η μορφολογία και η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων.
Στην πρώτη περίπτωση, το κύριο έργο είναι η δημιουργία στερεών δομών που περιέχουν καθαρά κράματα, επομένως πρέπει να αποφύγουμε τη μόλυνση της σκόνης, για παράδειγμα, με οξείδια ή νιτρίδια. Στο τελευταίο φαινόμενο, αυτές οι παράμετροι σχετίζονται με τη ρευστότητα και την ικανότητα επάλειψης. Επομένως, οποιαδήποτε αλλαγή στις ιδιότητες της σκόνης μπορεί να οδηγήσει σε μη ομοιόμορφη κατανομή του προϊόντος.
Δεδομένα από πρόσφατες δημοσιεύσεις δείχνουν ότι τα κλασικά ροόμετρα δεν μπορούν να παρέχουν επαρκείς πληροφορίες σχετικά με την κατανομή της σκόνης στην αμμωνιακή πολυμερική (AM) με βάση την κλίνη σκόνης. Όσον αφορά τον χαρακτηρισμό της πρώτης ύλης (ή της σκόνης), υπάρχουν αρκετές σχετικές μέθοδοι μέτρησης στην αγορά που μπορούν να ικανοποιήσουν αυτήν την απαίτηση. Η κατάσταση τάσης και το πεδίο ροής της σκόνης πρέπει να είναι τα ίδια στη διάταξη μέτρησης και στη διαδικασία. Η παρουσία συμπιεστικών φορτίων είναι ασύμβατη με τη ροή ελεύθερης επιφάνειας που χρησιμοποιείται σε συσκευές IM σε συσκευές δοκιμής διάτμησης και κλασικά ρεόμετρα.
Η GranuTools έχει αναπτύξει μια ροή εργασίας για τον χαρακτηρισμό της σκόνης AM. Ο κύριος στόχος μας είναι να εξοπλίσουμε κάθε γεωμετρία με ένα ακριβές εργαλείο προσομοίωσης διεργασιών και αυτή η ροή εργασίας χρησιμοποιείται για την κατανόηση και την παρακολούθηση της εξέλιξης της ποιότητας της σκόνης σε διάφορες διεργασίες εκτύπωσης. Επιλέχθηκαν διάφορα τυπικά κράματα αλουμινίου (AlSi10Mg) για διαφορετικές χρονικές περιόδους σε διαφορετικά θερμικά φορτία (από 100 έως 200 °C).
Η θερμική υποβάθμιση μπορεί να ελεγχθεί αναλύοντας την ικανότητα της σκόνης να συσσωρεύει ηλεκτρικό φορτίο. Οι σκόνες αναλύθηκαν ως προς τη ρευστότητά τους (όργανο GranuDrum), την κινητική της συσκευασίας (όργανο GranuPack) και την ηλεκτροστατική τους συμπεριφορά (όργανο GranuCharge). Οι μετρήσεις της κινητικής συνοχής και της συσκευασίας είναι κατάλληλες για την παρακολούθηση της ποιότητας της σκόνης.
Οι σκόνες που εφαρμόζονται εύκολα θα εμφανίσουν χαμηλούς δείκτες συνοχής, ενώ οι σκόνες με γρήγορη δυναμική πλήρωσης θα παράγουν μηχανικά μέρη με χαμηλότερο πορώδες σε σύγκριση με προϊόντα που είναι πιο δύσκολο να γεμιστούν.
Μετά από αρκετούς μήνες αποθήκευσης στο εργαστήριό μας, επιλέχθηκαν τρεις σκόνες κράματος αλουμινίου με διαφορετικές κατανομές μεγέθους σωματιδίων (AlSi10Mg) και ένα δείγμα ανοξείδωτου χάλυβα 316L, που εδώ αναφέρονται ως δείγματα Α, Β και C. Οι ιδιότητες των δειγμάτων ενδέχεται να διαφέρουν από άλλους κατασκευαστές. Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων του δείγματος μετρήθηκε με ανάλυση περίθλασης λέιζερ/ISO 13320.
Επειδή ελέγχουν τις παραμέτρους της μηχανής, οι ιδιότητες της σκόνης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πρώτα, και αν οι μη τηγμένες σκόνες θεωρούνται μολυσμένες και μη ανακυκλώσιμες, τότε η προσθετική κατασκευή δεν είναι τόσο οικονομική όσο θα μπορούσε κανείς να ελπίζει. Επομένως, θα διερευνηθούν τρεις παράμετροι: η ροή της σκόνης, η δυναμική της συσκευασίας και η ηλεκτροστατική.
Η δυνατότητα επάλειψης σχετίζεται με την ομοιομορφία και την «ομαλότητα» του στρώματος σκόνης μετά την επαναβαφή. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, καθώς οι λείες επιφάνειες είναι πιο εύκολο να εκτυπωθούν και μπορούν να εξεταστούν με το εργαλείο GranuDrum με μέτρηση του δείκτη πρόσφυσης.
Επειδή οι πόροι είναι αδύνατα σημεία σε ένα υλικό, μπορούν να οδηγήσουν σε ρωγμές. Η δυναμική πλήρωσης είναι η δεύτερη βασική παράμετρος, καθώς οι σκόνες γρήγορης πλήρωσης παρέχουν χαμηλό πορώδες. Αυτή η συμπεριφορά μετριέται με το GranuPack με τιμή n1/2.
Η παρουσία ηλεκτρικών φορτίων στη σκόνη δημιουργεί συνεκτικές δυνάμεις που οδηγούν στο σχηματισμό συσσωματωμάτων. Το GranuCharge μετρά την ικανότητα των σκονών να παράγουν ηλεκτροστατικό φορτίο όταν έρχονται σε επαφή με επιλεγμένα υλικά κατά τη ροή.
Κατά την επεξεργασία, το GranuCharge μπορεί να προβλέψει την υποβάθμιση της ροής, για παράδειγμα, κατά τον σχηματισμό ενός στρώματος σε AM. Έτσι, οι μετρήσεις που λαμβάνονται είναι πολύ ευαίσθητες στην κατάσταση της επιφάνειας των κόκκων (οξείδωση, μόλυνση και τραχύτητα). Η γήρανση της ανακτημένης σκόνης μπορεί στη συνέχεια να ποσοτικοποιηθεί με ακρίβεια (±0,5 nC).
Το GranuDrum είναι μια προγραμματισμένη μέθοδος μέτρησης ροής σκόνης που βασίζεται στην αρχή του περιστρεφόμενου τυμπάνου. Το μισό δείγμα σκόνης περιέχεται σε έναν οριζόντιο κύλινδρο με διαφανή πλευρικά τοιχώματα. Το τύμπανο περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με γωνιακή ταχύτητα από 2 έως 60 στροφές/λεπτό και η κάμερα CCD τραβάει φωτογραφίες (από 30 έως 100 εικόνες σε διαστήματα 1 δευτερολέπτου). Η διεπαφή αέρα/σκόνης αναγνωρίζεται σε κάθε εικόνα χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο ανίχνευσης ακμών.
Υπολογίστε τη μέση θέση της διεπιφάνειας και τις ταλαντώσεις γύρω από αυτήν τη μέση θέση. Για κάθε ταχύτητα περιστροφής, η γωνία ροής (ή «δυναμική γωνία ηρεμίας») αf υπολογίζεται από τη μέση θέση της διεπιφάνειας και ο συντελεστής δυναμικής συνοχής σf που σχετίζεται με τη συγκόλληση μεταξύ των κόκκων αναλύεται από τις διακυμάνσεις της διεπιφάνειας.
Η γωνία ροής επηρεάζεται από μια σειρά παραμέτρων: τριβή, σχήμα και συνοχή μεταξύ των σωματιδίων (van der Waals, ηλεκτροστατικές και τριχοειδείς δυνάμεις). Οι συνεκτικές σκόνες έχουν ως αποτέλεσμα διακοπτόμενη ροή, ενώ οι μη ιξώδεις σκόνες έχουν ως αποτέλεσμα κανονική ροή. Χαμηλές τιμές της γωνίας ροής αf αντιστοιχούν σε καλή ροή. Ένας δυναμικός δείκτης πρόσφυσης κοντά στο μηδέν αντιστοιχεί σε μια μη συνεκτική σκόνη, επομένως καθώς αυξάνεται η πρόσφυση της σκόνης, αυξάνεται αντίστοιχα και ο δείκτης πρόσφυσης.
Το GranuDrum σάς επιτρέπει να μετρήσετε την πρώτη γωνία της χιονοστιβάδας και τον αερισμό της σκόνης κατά τη διάρκεια της ροής, καθώς και να μετρήσετε τον δείκτη πρόσφυσης σf και τη γωνία ροής αf ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής.
Οι μετρήσεις πυκνότητας όγκου, πυκνότητας κρούσης και λόγου Hausner του GranuPack (γνωστές και ως «δοκιμές κρούσης») είναι ιδανικές για τον χαρακτηρισμό σκόνης λόγω της ευκολίας και της ταχύτητας μέτρησης. Η πυκνότητα της σκόνης και η ικανότητα αύξησης της πυκνότητάς της είναι σημαντικές παράμετροι κατά την αποθήκευση, τη μεταφορά, τη συσσωμάτωση κ.λπ. Οι συνιστώμενες διαδικασίες περιγράφονται στη Φαρμακοποιία.
Αυτή η απλή δοκιμή έχει τρία σημαντικά μειονεκτήματα. Η μέτρηση εξαρτάται από τον χειριστή και η μέθοδος πλήρωσης επηρεάζει τον αρχικό όγκο της σκόνης. Η μέτρηση του συνολικού όγκου μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά σφάλματα στα αποτελέσματα. Λόγω της απλότητας του πειράματος, δεν λάβαμε υπόψη τη δυναμική συμπύκνωσης μεταξύ των αρχικών και των τελικών μετρήσεων.
Η συμπεριφορά της σκόνης που τροφοδοτήθηκε στην συνεχή έξοδο αναλύθηκε χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένο εξοπλισμό. Μετρήστε με ακρίβεια τον συντελεστή Hausner Hr, την αρχική πυκνότητα ρ(0) και την τελική πυκνότητα ρ(n) μετά από n κλικ.
Ο αριθμός των κρούσεων είναι συνήθως σταθερός στο n=500. Το GranuPack είναι μια αυτοματοποιημένη και προηγμένη μέτρηση πυκνότητας κρούσεων που βασίζεται σε πρόσφατη δυναμική έρευνα.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι δείκτες, αλλά δεν παρέχονται εδώ. Η σκόνη τοποθετείται σε μεταλλικό σωλήνα μέσω μιας αυστηρής αυτοματοποιημένης διαδικασίας αρχικοποίησης. Η παρέκταση της δυναμικής παραμέτρου n1/2 και της μέγιστης πυκνότητας ρ(∞) έχει αφαιρεθεί από την καμπύλη συμπύκνωσης.
Ένας ελαφρύς κοίλος κύλινδρος τοποθετείται στην κορυφή της κλίνης σκόνης για να διατηρεί την επιφάνεια επαφής σκόνης/αέρα σε επίπεδο κατά τη συμπύκνωση. Ο σωλήνας που περιέχει το δείγμα σκόνης ανεβαίνει σε ένα σταθερό ύψος ΔZ και πέφτει ελεύθερα σε ένα ύψος που συνήθως καθορίζεται στο ΔZ = 1 mm ή ΔZ = 3 mm, το οποίο μετριέται αυτόματα μετά από κάθε άγγιγμα. Υπολογίστε τον όγκο V του σωρού από το ύψος.
Η πυκνότητα είναι ο λόγος της μάζας m προς τον όγκο του στρώματος σκόνης V. Η μάζα της σκόνης m είναι γνωστή, η πυκνότητα ρ εφαρμόζεται μετά από κάθε κρούση.
Ο συντελεστής Hausner Hr σχετίζεται με τον συντελεστή συμπύκνωσης και αναλύεται από την εξίσωση Hr = ρ(500) / ρ(0), όπου ρ(0) είναι η αρχική πυκνότητα όγκου και ρ(500) είναι η υπολογισμένη ροή μετά από 500 κύκλους. Πυκνότητα tap. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος GranuPack, τα αποτελέσματα είναι αναπαραγώγιμα χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα σκόνης (συνήθως 35 ml).
Οι ιδιότητες της σκόνης και οι ιδιότητες του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένη η συσκευή είναι βασικές παράμετροι. Κατά τη διάρκεια της ροής, δημιουργούνται ηλεκτροστατικά φορτία στο εσωτερικό της σκόνης λόγω του τριβοηλεκτρικού φαινομένου, το οποίο είναι η ανταλλαγή φορτίων όταν δύο στερεά έρχονται σε επαφή.
Όταν η σκόνη ρέει μέσα στη συσκευή, εμφανίζεται ένα τριβοηλεκτρικό φαινόμενο στην επαφή μεταξύ των σωματιδίων και στην επαφή μεταξύ των σωματιδίων και της συσκευής.
Κατά την επαφή με το επιλεγμένο υλικό, το GranuCharge μετρά αυτόματα την ποσότητα ηλεκτροστατικού φορτίου που παράγεται μέσα στη σκόνη κατά τη ροή. Το δείγμα σκόνης ρέει μέσα στον δονούμενο σωλήνα V και πέφτει σε ένα κύπελλο Faraday συνδεδεμένο με ένα ηλεκτρόμετρο που μετρά το φορτίο που αποκτάται καθώς η σκόνη κινείται μέσα στον σωλήνα V. Για αναπαραγώγιμα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε μια περιστρεφόμενη ή δονούμενη συσκευή για να τροφοδοτείτε συχνά τους σωλήνες V.
Το τριβοηλεκτρικό φαινόμενο προκαλεί ένα αντικείμενο να αποκτά ηλεκτρόνια στην επιφάνειά του και έτσι να φορτίζεται αρνητικά, ενώ ένα άλλο αντικείμενο χάνει ηλεκτρόνια και έτσι φορτίζεται θετικά. Ορισμένα υλικά αποκτούν ηλεκτρόνια πιο εύκολα από άλλα, και ομοίως, άλλα υλικά χάνουν ηλεκτρόνια πιο εύκολα.
Το ποιο υλικό γίνεται αρνητικό και ποιο θετικό εξαρτάται από τη σχετική τάση των εμπλεκόμενων υλικών να κερδίζουν ή να χάνουν ηλεκτρόνια. Για την αναπαράσταση αυτών των τάσεων, αναπτύχθηκε η τριβοηλεκτρική σειρά που φαίνεται στον Πίνακα 1. Παρατίθενται υλικά με θετική τάση φορτίου και άλλα με αρνητική τάση φορτίου, και οι μέθοδοι υλικών που δεν παρουσιάζουν καμία τάση συμπεριφοράς παρατίθενται στη μέση του πίνακα.
Από την άλλη πλευρά, ο πίνακας παρέχει μόνο πληροφορίες σχετικά με τις τάσεις στη συμπεριφορά φόρτισης των υλικών, επομένως το GranuCharge δημιουργήθηκε για να παρέχει ακριβείς αριθμητικές τιμές για τη συμπεριφορά φόρτισης των σκονών.
Διεξήχθησαν αρκετά πειράματα για την ανάλυση της θερμικής αποσύνθεσης. Τα δείγματα τοποθετήθηκαν στους 200°C για μία έως δύο ώρες. Στη συνέχεια, η σκόνη αναλύεται αμέσως με GranuDrum (ονομασία θερμής). Στη συνέχεια, η σκόνη τοποθετείται σε ένα δοχείο μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και στη συνέχεια αναλύεται χρησιμοποιώντας GranuDrum, GranuPack και GranuCharge (δηλαδή «κρύα»).
Τα ακατέργαστα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας GranuPack, GranuDrum και GranuCharge στην ίδια υγρασία/θερμοκρασία δωματίου (δηλαδή 35,0 ± 1,5% σχετική υγρασία και θερμοκρασία 21,0 ± 1,0 °C).
Ο δείκτης συνοχής υπολογίζει τη ρευστότητα των σκονών και συσχετίζεται με τις αλλαγές στη θέση της διεπιφάνειας (σκόνη/αέρας), η οποία είναι μόνο τρεις δυνάμεις επαφής (van der Waals, τριχοειδείς και ηλεκτροστατικές δυνάμεις). Πριν από το πείραμα, καταγράφηκαν η σχετική υγρασία του αέρα (RH, %) και η θερμοκρασία (°C). Στη συνέχεια, η σκόνη χύθηκε στο βαρέλι και το πείραμα ξεκίνησε.
Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι αυτά τα προϊόντα δεν είναι ευαίσθητα σε συσσωμάτωση όταν λαμβάνουμε υπόψη τις θιξοτροπικές παραμέτρους. Είναι ενδιαφέρον ότι η θερμική καταπόνηση άλλαξε τη ρεολογική συμπεριφορά των σκονών των δειγμάτων Α και Β από πάχυνση λόγω διάτμησης σε λέπτυνση λόγω διάτμησης. Από την άλλη πλευρά, τα Δείγματα C και SS 316L δεν επηρεάστηκαν από τη θερμοκρασία και εμφάνισαν μόνο πάχυνση λόγω διάτμησης. Κάθε σκόνη είχε καλύτερη ικανότητα επάλειψης (δηλαδή χαμηλότερο δείκτη συνοχής) μετά από θέρμανση και ψύξη.
Η επίδραση της θερμοκρασίας εξαρτάται επίσης από την ειδική επιφάνεια των σωματιδίων. Όσο υψηλότερη είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση στη θερμοκρασία (δηλαδή 225° = 250° - 1.5-1) και 316° = 225° = 19° - 1.5-1). Όσο μικρότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της θερμοκρασίας. Οι σκόνες κραμάτων αλουμινίου είναι εξαιρετικές για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας λόγω της αυξημένης ικανότητας επάλειψης, και ακόμη και τα ψυχόμενα δείγματα επιτυγχάνουν καλύτερη ρευστότητα από τις αρχικές σκόνες.
Για κάθε πείραμα GranuPack, η μάζα της σκόνης καταγράφηκε πριν από κάθε πείραμα και το δείγμα χτυπήθηκε 500 φορές με συχνότητα κρούσης 1 Hz με ελεύθερη πτώση 1 mm στο κελί μέτρησης (ενέργεια κρούσης ∝). Το δείγμα διανέμεται στο κελί μέτρησης σύμφωνα με τις οδηγίες λογισμικού που είναι ανεξάρτητες από τον χρήστη. Στη συνέχεια, οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν δύο φορές για να αξιολογηθεί η αναπαραγωγιμότητα και διερευνήθηκε η μέση τιμή και η τυπική απόκλιση.
Μετά την ολοκλήρωση της ανάλυσης GranuPack, υπολογίζεται η αρχική πυκνότητα όγκου (ρ(0)), η τελική πυκνότητα όγκου (σε πολλαπλές οπές, n = 500, δηλαδή ρ(500)), ο λόγος Hausner/δείκτης Carr (Hr/Cr) και δύο παράμετροι καταγραφής (n1/2 και τ) που σχετίζονται με την κινητική συμπύκνωσης. Παρουσιάζεται επίσης η βέλτιστη πυκνότητα ρ(∞) (βλ. Παράρτημα 1). Ο παρακάτω πίνακας αναδιαρθρώνει τα πειραματικά δεδομένα.
Τα Σχήματα 6 και 7 δείχνουν τη συνολική καμπύλη συμπύκνωσης (φάζουσα πυκνότητα έναντι αριθμού κρούσεων) και τον λόγο παραμέτρων n1/2/Hausner. Σε κάθε καμπύλη εμφανίζονται γραμμές σφάλματος που υπολογίζονται με τη χρήση του μέσου όρου και οι τυπικές αποκλίσεις υπολογίστηκαν με δοκιμές επαναληψιμότητας.
Το προϊόν ανοξείδωτου χάλυβα 316L ήταν το βαρύτερο προϊόν (ρ(0) = 4,554 g/mL). Όσον αφορά την πυκνότητα κρούσης, το SS 316L παραμένει η βαρύτερη σκόνη (ρ(n) = 5,044 g/mL), ακολουθούμενο από το Δείγμα Α (ρ(n) = 1,668 g/mL), ακολουθούμενο από το Δείγμα Β (ρ(n) = 1,668 g/ml). /ml) (n) = 1,645 g/ml). Το Δείγμα Γ ήταν το χαμηλότερο (ρ(n) = 1,581 g/mL). Σύμφωνα με την πυκνότητα όγκου της αρχικής σκόνης, βλέπουμε ότι το δείγμα Α είναι το ελαφρύτερο, και λαμβάνοντας υπόψη τα σφάλματα (1,380 g/ml), τα δείγματα Β και Γ έχουν περίπου την ίδια τιμή.
Καθώς η σκόνη θερμαίνεται, ο λόγος Hausner μειώνεται και αυτό συμβαίνει μόνο με τα δείγματα B, C και SS 316L. Για το δείγμα A, δεν ήταν δυνατή η εκτέλεση λόγω του μεγέθους των ράβδων σφάλματος. Για το n1/2, η υπογράμμιση της παραμετρικής τάσης είναι πιο περίπλοκη. Για το δείγμα A και το SS 316L, η τιμή του n1/2 μειώθηκε μετά από 2 ώρες στους 200°C, ενώ για τις σκόνες B και C αυξήθηκε μετά από θερμική φόρτιση.
Για κάθε πείραμα GranuCharge χρησιμοποιήθηκε ένας δονούμενος τροφοδότης (βλ. Σχήμα 8). Χρησιμοποιήθηκε σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα 316L. Οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν 3 φορές για την αξιολόγηση της αναπαραγωγιμότητας. Το βάρος του προϊόντος που χρησιμοποιήθηκε για κάθε μέτρηση ήταν περίπου 40 ml και δεν ανακτήθηκε σκόνη μετά τη μέτρηση.
Πριν από το πείραμα, καταγράφηκαν το βάρος της σκόνης (mp, g), η σχετική υγρασία αέρα (RH, %) και η θερμοκρασία (°C). Στην έναρξη της δοκιμής, μετρήθηκε η πυκνότητα φορτίου της πρωτογενούς σκόνης (q0 σε µC/kg) τοποθετώντας τη σκόνη σε ένα κύπελλο Faraday. Τέλος, σταθεροποιήθηκε η μάζα της σκόνης και υπολογίστηκε η τελική πυκνότητα φορτίου (qf, µC/kg) και το Δq (Δq = qf – q0) στο τέλος του πειράματος.
Τα ακατέργαστα δεδομένα GranuCharge παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 και στο Σχήμα 9 (σ είναι η τυπική απόκλιση που υπολογίζεται από τα αποτελέσματα της δοκιμής αναπαραγωγιμότητας) και τα αποτελέσματα εμφανίζονται ως ιστόγραμμα (εμφανίζονται μόνο τα q0 και Δq). Το SS 316L έχει το χαμηλότερο αρχικό φορτίο. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι αυτό το προϊόν έχει την υψηλότερη PSD. Όσον αφορά την αρχική φόρτωση σκόνης πρωτογενούς κράματος αλουμινίου, δεν μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα λόγω του μεγέθους των σφαλμάτων.
Μετά την επαφή με έναν σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L, το δείγμα Α έλαβε τη μικρότερη ποσότητα φορτίου, ενώ οι σκόνες Β και C παρουσίασαν παρόμοια τάση. Εάν η σκόνη SS 316L τρίβεται πάνω στο SS 316L, παρατηρείται πυκνότητα φορτίου κοντά στο 0 (βλ. τριβοηλεκτρική σειρά). Το προϊόν Β εξακολουθεί να είναι περισσότερο φορτισμένο από το Α. Για το δείγμα C, η τάση συνεχίζεται (θετικό αρχικό φορτίο και τελικό φορτίο μετά τη διαρροή), αλλά ο αριθμός των φορτίων αυξάνεται μετά τη θερμική υποβάθμιση.
Μετά από 2 ώρες θερμικής καταπόνησης στους 200 °C, η συμπεριφορά της σκόνης γίνεται πολύ ενδιαφέρουσα. Στα δείγματα Α και Β, το αρχικό φορτίο μειώθηκε και το τελικό φορτίο μετατοπίστηκε από αρνητικό σε θετικό. Η σκόνη SS 316L είχε το υψηλότερο αρχικό φορτίο και η μεταβολή της πυκνότητας φορτίου της έγινε θετική αλλά παρέμεινε χαμηλή (δηλαδή 0,033 nC/g).
Διερευνήσαμε την επίδραση της θερμικής υποβάθμισης στη συνδυασμένη συμπεριφορά των σκονών από κράμα αλουμινίου (AlSi10Mg) και ανοξείδωτο χάλυβα 316L, ενώ οι αρχικές σκόνες αναλύθηκαν μετά από 2 ώρες στους 200°C στον αέρα.
Η χρήση σκονών σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να βελτιώσει τη ρευστότητα του προϊόντος, ένα φαινόμενο που φαίνεται να είναι πιο σημαντικό για σκόνες με υψηλή ειδική επιφάνεια και υλικά με υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Το GranuDrum χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ροής, το GranuPack χρησιμοποιήθηκε για δυναμική ανάλυση συσκευασίας και το GranuCharge χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση της τριβοηλεκτρικής ικανότητας της σκόνης σε επαφή με σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L.
Αυτά τα αποτελέσματα προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το GranuPack, το οποίο έδειξε βελτίωση στον συντελεστή Hausner για κάθε σκόνη (με εξαίρεση το δείγμα Α, λόγω του μεγέθους των σφαλμάτων) μετά τη διαδικασία θερμικής καταπόνησης. Δεν βρέθηκε σαφής τάση για την παράμετρο συσκευασίας (n1/2), καθώς ορισμένα προϊόντα έδειξαν αύξηση στην ταχύτητα συσκευασίας, ενώ άλλα είχαν ένα αντίθετο αποτέλεσμα (π.χ. Δείγματα Β και Γ).