اچینگ شیمیایی برای حذف اکسیدها از فولاد ضد زنگ اکسید شده

ما از کوکی‌ها برای بهبود تجربه شما استفاده می‌کنیم. با ادامه مرور این سایت، شما با استفاده ما از کوکی‌ها موافقت می‌کنید. اطلاعات بیشتر
در مقاله‌ای که اخیراً در مجله Additive Manufacturing Letters منتشر شده است، محققان در مورد کاربرد پاشش فولاد ضد زنگ اچ شده شیمیایی برای افزایش عمر پودر در تولید افزایشی بحث می‌کنند.
تحقیق: افزایش طول عمر پودر در تولید افزایشی: حکاکی شیمیایی پاشش فولاد ضد زنگ. منبع تصویر: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
ذرات پاشش لیزر فلز در روش ذوب بستر پودر (LPBF) توسط قطرات مذاب خارج شده از حوضچه مذاب یا ذرات پودری که هنگام عبور از پرتو لیزر تا نزدیکی یا بالاتر از نقطه ذوب گرم می‌شوند، تولید می‌شوند.
علیرغم استفاده از یک محیط بی‌اثر، واکنش‌پذیری بالای فلز در نزدیکی دمای ذوب آن، اکسیداسیون را افزایش می‌دهد. اگرچه ذرات پاشش شده در طول ذوب LPBF حداقل به طور خلاصه در سطح پخش می‌شوند، اما احتمالاً انتشار عناصر فرار به سطح رخ می‌دهد و این عناصر با میل ترکیبی بالا برای اکسیژن، لایه‌های اکسید ضخیمی تولید می‌کنند.
از آنجایی که فشار جزئی اکسیژن در LPBF معمولاً بیشتر از اتمیزه کردن گاز است، احتمال اتصال با اکسیژن افزایش می‌یابد.
پاشش‌های فولاد ضد زنگ و آلیاژهای پایه نیکل به سرعت اکسید می‌شوند و جزایری با ضخامت تا چند متر تشکیل می‌دهند. علاوه بر این، فولادهای ضد زنگ و آلیاژهای پایه نیکل، مانند آنهایی که پاشش‌های اکسیدی جزیره‌ای تولید می‌کنند، موادی هستند که بیشتر در LPBF ماشینکاری می‌شوند و اعمال این روش بر روی پاشش‌های فلزی LPBF معمولی‌تر، نشان می‌دهد که تجدید شیمیایی برای پودر به روش معمول بسیار مهم است.
(الف) تصویر SEM از ذرات پاشش فولاد ضد زنگ، (ب) روش تجربی حکاکی شیمیایی حرارتی، (ج) عملیات LPBF ذرات پاشش دی اکسید شده. منبع تصویر: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
در این مطالعه، نویسندگان از یک تکنیک جدید اچینگ شیمیایی برای حذف اکسیدها از سطح پودرهای پاشش فولاد ضد زنگ اکسید شده استفاده کردند. انحلال فلز در اطراف و زیر جزایر اکسیدی روی پودر به عنوان مکانیسم اصلی حذف اکسید استفاده می‌شود که امکان حذف اکسید تهاجمی‌تر را فراهم می‌کند. پودرهای پاشش، اچ و بکر برای پردازش LPBF به همان محدوده اندازه پودر الک شدند.
این تیم نشان داد که چگونه می‌توان اکسیدها را از ذرات پاشش فولاد ضد زنگ، به ویژه آن‌هایی که با استفاده از تکنیک‌های شیمیایی برای تشکیل جزایر اکسید غنی از Si و Mn روی سطح پودر جدا شده بودند، حذف کرد. 316 لیتر پاشش از بستر پودر چاپ‌های LPBF جمع‌آوری و با غوطه‌وری به صورت شیمیایی حکاکی شد. پس از غربالگری همه ذرات در محدوده اندازه یکسان، LPBF آن‌ها را در یک پاس با پاشش حکاکی شده بهینه و فولاد ضد زنگ بکر پردازش می‌کند.
محققان دما و همچنین دو ماده‌ی اچ‌کننده‌ی فولاد ضد زنگ مختلف را بررسی کردند. پس از غربالگری در محدوده‌ی اندازه‌های یکسان، تک مسیرهای LPBF با استفاده از پودرهای دست‌نخورده‌ی مشابه، پودرهای پاششی و پودرهای پاششی با اچ کارآمد ایجاد شدند.
ردهای LPBF منفرد تولید شده از پاشش، پاشش اچینگ و پودر اولیه. تصویر با بزرگنمایی بالا نشان می‌دهد که لایه اکسید موجود در مسیر کندوپاش شده در مسیر کندوپاش شده اچینگ شده حذف شده است. پودر اصلی نشان داد که برخی از اکسیدها هنوز وجود دارند. منبع تصویر: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
پوشش ناحیه اکسید روی پودر پاششی فولاد ضد زنگ 316L پس از گرم شدن معرف رالف تا دمای 65 درجه سانتیگراد در حمام آب به مدت 1 ساعت، با ضریب 10، از 7٪ به 0.7٪ کاهش یافت. داده‌های EDX با نقشه‌برداری از ناحیه بزرگ، کاهش سطح اکسیژن را از 13.5٪ به 4.5٪ نشان داد.
پاشش حکاکی شده در مقایسه با پاشش، پوشش سرباره اکسید کمتری روی سطح مسیر دارد. علاوه بر این، پاشش شیمیایی پودر، جذب پودر روی مسیر را افزایش می‌دهد. پاشش شیمیایی پتانسیل بهبود قابلیت استفاده مجدد و دوام پودرهای پاشش یا پودرهای انبوه ساخته شده از پودرهای فولاد ضد زنگ پرکاربرد و مقاوم در برابر خوردگی را دارد.
در کل محدوده اندازه الک ۴۵ تا ۶۳ میکرومتر، ذرات آگلومره شده باقی مانده در پودرهای پاشش اچ شده و اچ نشده توضیح می‌دهند که چرا حجم‌های ناچیز پودرهای اچ شده و پاشش شده مشابه هستند، در حالی که حجم پودرهای اصلی تقریباً ۵۰٪ بزرگتر است. مشاهده شد که پودرهای آگلومره شده یا تشکیل دهنده ماهواره بر چگالی حجمی و در نتیجه حجم تأثیر می‌گذارند.
پاشش حکاکی شده در مقایسه با پاشش، پوشش سرباره اکسید کمتری روی سطح مسیر دارد. هنگامی که اکسیدها به صورت شیمیایی حذف می‌شوند، پودرهای نیمه متصل و بدون پوشش، شواهدی از اتصال بهتر اکسیدهای احیا شده را نشان می‌دهند که به ترشوندگی بهتر نسبت داده می‌شود.
شماتیکی که مزایای عملیات LPBF را هنگام حذف شیمیایی اکسیدها از پودر پاششی در سیستم‌های فولاد ضد زنگ نشان می‌دهد. با حذف اکسیدها، ترشوندگی عالی حاصل می‌شود. منبع تصویر: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
به طور خلاصه، این مطالعه از یک روش حکاکی شیمیایی برای بازسازی شیمیایی پودرهای پاشش فولاد ضد زنگ بسیار اکسید شده با غوطه‌وری در معرف رالف، محلولی از کلرید فریک و کلرید مس در اسید هیدروکلریک، استفاده کرد. مشاهده شد که غوطه‌وری در محلول داغ شده حک رالف به مدت ۱ ساعت منجر به کاهش ۱۰ برابری پوشش ناحیه اکسید روی پودر پاشیده شده شد.
نویسندگان معتقدند که اچینگ شیمیایی پتانسیل بهبود و استفاده در مقیاس وسیع‌تر برای تجدید ذرات پاشش مجدد یا پودرهای LPBF را دارد و در نتیجه ارزش مواد گران‌قیمت مبتنی بر پودر را افزایش می‌دهد.
موری، جی دبلیو، اشپایدل، ای.، اسپیرینگز، ای. و همکاران. افزایش طول عمر پودر در تولید افزایشی: اچینگ شیمیایی پاشش فولاد ضد زنگ. نامه‌های تولید افزایشی 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
سلب مسئولیت: دیدگاه‌های بیان‌شده در اینجا، دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و لزوماً بیانگر دیدگاه‌های AZoM.com Limited T/A AZoNetwork، مالک و گرداننده این وب‌سایت، نیست. این سلب مسئولیت بخشی از شرایط و ضوابط استفاده از این وب‌سایت را تشکیل می‌دهد.
سوربهی جین یک نویسنده فنی آزاد ساکن دهلی، هند است. او دارای مدرک دکترا است. مدرک دکترای فیزیک را از دانشگاه دهلی دریافت کرده و در تعدادی از فعالیت‌های علمی، فرهنگی و ورزشی شرکت داشته است. پیشینه تحصیلی او در تحقیقات علوم مواد، با تخصص در توسعه دستگاه‌ها و حسگرهای نوری است. او تجربه گسترده‌ای در نوشتن محتوا، ویرایش، تجزیه و تحلیل داده‌های تجربی و مدیریت پروژه دارد و 7 مقاله تحقیقاتی در مجلات نمایه شده در Scopus منتشر کرده و 2 اختراع ثبت شده هندی را بر اساس کار تحقیقاتی خود ثبت کرده است. او که به خواندن، نوشتن، تحقیق و فناوری علاقه دارد، از آشپزی، بازیگری، باغبانی و ورزش لذت می‌برد.
جینیسم، سوبی. (۲۴ مه ۲۰۲۲). روش جدید اچینگ شیمیایی، اکسیدها را از پودر پاشش فولاد ضد زنگ اکسید شده حذف می‌کند. AZOM. بازیابی شده در ۲۱ ژوئیه ۲۰۲۲ از https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
جینیسم، سوبی. «روش جدید حکاکی شیمیایی برای حذف اکسیدها از پودر پاشش فولاد ضد زنگ اکسید شده». AZOM. 21 ژوئیه 2022..
جینیسم، سوبی. «روش جدید حکاکی شیمیایی برای حذف اکسیدها از پودر پاشش فولاد ضد زنگ اکسید شده». AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (دسترسی در ۲۱ ژوئیه ۲۰۲۲).
جینیسم، سوبی.۲۰۲۲. روش جدید اچینگ شیمیایی برای حذف اکسیدها از پودر پاششی فولاد ضد زنگ اکسید شده.AZoM، دسترسی در ۲۱ ژوئیه ۲۰۲۲، https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
در کنفرانس Advanced Materials در ژوئن ۲۰۲۲، AZoM با بن ملروز از International Syalons در مورد بازار مواد پیشرفته، Industry 4.0 و حرکت به سمت انتشار صفر خالص کربن صحبت کرد.
در بخش مواد پیشرفته، AZoM با ویگ شریل از شرکت جنرال گرافن در مورد آینده گرافن و اینکه چگونه فناوری تولید جدید آنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهد تا دنیای کاملاً جدیدی از کاربردها را در آینده بگشاید، گفتگو کرد.
در این مصاحبه، AZoM با دکتر رالف دوپونت، رئیس Levicron، در مورد پتانسیل اسپیندل موتور جدید (U)ASD-H25 برای صنعت نیمه‌هادی صحبت می‌کند.
با OTT Parsivel²، یک اندازه‌گیری جابجایی لیزری که می‌تواند برای اندازه‌گیری انواع بارش استفاده شود، آشنا شوید. این دستگاه به کاربران امکان می‌دهد تا داده‌های مربوط به اندازه و سرعت ذرات در حال سقوط را جمع‌آوری کنند.
شرکت Environics سیستم‌های نفوذ مستقل را برای لوله‌های نفوذ تکی یا چندگانه یکبار مصرف ارائه می‌دهد.
نمونه‌بردار خودکار MiniFlash FPA Vision از شرکت Grabner Instruments، یک نمونه‌بردار خودکار ۱۲ موقعیتی است. این یک وسیله جانبی اتوماسیون است که برای استفاده با آنالیزور بینایی MINIFLASH FP طراحی شده است.
این مقاله ارزیابی پایان عمر باتری‌های لیتیوم-یونی را با تمرکز بر بازیافت تعداد فزاینده باتری‌های لیتیوم-یونی استفاده‌شده ارائه می‌دهد تا رویکردهای پایدار و چرخشی در استفاده و استفاده مجدد از باتری‌ها امکان‌پذیر شود.
خوردگی تخریب یک آلیاژ به دلیل قرار گرفتن در معرض محیط است. تکنیک‌های مختلفی برای جلوگیری از خوردگی آلیاژهای فلزی در معرض شرایط جوی یا سایر شرایط نامطلوب استفاده می‌شود.
با توجه به افزایش تقاضا برای انرژی، تقاضا برای سوخت هسته‌ای نیز افزایش می‌یابد که این امر منجر به افزایش قابل توجه تقاضا برای فناوری بازرسی پس از تابش (PIE) می‌شود.


زمان ارسال: ۲۲ ژوئیه ۲۰۲۲