Käytämme evästeitä käyttökokemuksesi parantamiseksi. Jatkamalla sivuston selaamista hyväksyt evästeiden käytön. Lisätietoja.
Additive Manufacturing Letters -lehdessä julkaistussa äskettäisessä artikkelissa tutkijat keskustelevat kemiallisesti syövytettyjen ruostumattoman teräksen roiskeiden hyödyllisyydestä jauheen käyttöiän pidentämisessä additiivisessa valmistuksessa.
Tutkimus: Jauheen käyttöiän pidentäminen lisäainevalmistuksessa: Ruostumattoman teräksen roiskeiden kemiallinen etsaus. Kuvan lähde: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metallilaserjauhepetisulatuksessa (LPBF) roiskehiukkaset syntyvät sulasta altaasta purkautuvista sulista pisaroista tai jauhehiukkasista, jotka kuumennetaan lähelle sulamispistettä tai sen yläpuolelle niiden kulkiessa lasersäteen läpi.
Inertin ympäristön käytöstä huolimatta metallin korkea reaktiivisuus lähellä sulamislämpötilaansa edistää hapettumista. Vaikka LPBF:n aikana sinkoutuvat roiskehiukkaset sulavat ainakin lyhyesti pinnalla, haihtuvien alkuaineiden diffuusio pintaan on todennäköistä, ja nämä happeen voimakkaasti sitoutuvat alkuaineet tuottavat paksuja oksidikerroksia.
Koska hapen osapaine LPBF:ssä on yleensä korkeampi kuin kaasun atomisaatiossa, sitoutumismahdollisuus happeen kasvaa.
Ruostumattoman teräksen ja nikkelipohjaisten seosten roiskeiden tiedetään hapettuvan nopeasti ja muodostavan jopa useiden metrien paksuisia saarekkeita. Lisäksi ruostumattomat teräkset ja nikkelipohjaiset seokset, kuten sellaiset, jotka tuottavat saareketyyppisiä oksidiroiskeita, ovat yleisemmin koneistettuja materiaaleja LPBF:ssä, ja tämän menetelmän soveltaminen tyypillisempiin LPBF-metalliroiskeisiin osoittaa, että kemiallinen uusiutuminen on kriittistä jauheen käsittelyssä tavalliseen tapaan.
(a) Ruostumattoman teräksen roiskehiukkasten SEM-kuva, (b) kokeellinen lämpökemiallinen etsausmenetelmä, (c) hapetettujen roiskehiukkasten LPBF-käsittely. Kuvan lähde: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Tässä tutkimuksessa kirjoittajat käyttivät uutta kemiallista etsaustekniikkaa oksidien poistamiseen hapettuneiden ruostumattoman teräksen roiskejauheiden pinnalta. Metallin liukeneminen jauheen oksidisaarekkeiden ympärillä ja alapuolella on ensisijainen oksidien poistomekanismi, mikä mahdollistaa aggressiivisemman oksidien poiston. Roiske-, syövytys- ja neitsytjauheet seulottiin samaan jauhekokoluokkaan LPBF-käsittelyä varten.
Tiimi osoitti, kuinka oksidit poistetaan ruostumattoman teräksen roiskehiukkasista, erityisesti niistä, jotka eristettiin kemiallisilla tekniikoilla Si- ja Mn-rikkaiden oksidisaarekkeiden muodostamiseksi jauheen pinnalle. LPBF-tulosteiden jauhepedistä kerättiin 316 litraa roiskeita ja ne etsattiin kemiallisesti upottamalla. Kun kaikki hiukkaset oli seulottu samaan kokoluokkaan, LPBF käsittelee ne yhdellä käsittelykerralla optimoidulla syövytetyllä roiskeella ja neitseellisellä ruostumattomalla teräksellä.
Tutkijat tarkastelivat lämpötilaa sekä kahta erilaista ruostumattoman teräksen syövytysainetta. Saman kokoluokan seulonnan jälkeen LPBF-yksittäisraitoja luotiin käyttämällä samankaltaisia ​​​​neitsytjauheita, roiskejauheita ja tehokkaasti syövytettyjä roiskejauheita.
Yksittäisiä LPBF-jälkiä, jotka syntyvät roiskeista, syövytysroiskeista ja koskemattomasta jauheesta. Suurennetussa kuvassa näkyy, että sputteroidulla radalla vallitseva oksidikerros on poistettu syövytetyltä sputteroidulta radalta. Alkuperäisessä jauheessa havaittiin, että joitakin oksideja oli vielä läsnä. Kuvan lähde: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
316L ruostumattomasta teräksestä valmistetun roiskejauheen oksidipinta-alan peitto pieneni kymmenkertaisesti 7 prosentista 0,7 prosenttiin, kun Ralphin reagenssia lämmitettiin 65 °C:seen vesihauteessa yhden tunnin ajan. Laajan alueen kartoituksessa EDX-tiedot osoittivat happitasojen laskua 13,5 prosentista 4,5 prosenttiin.
Syövytetyllä roiskeella on radan pinnalla vähemmän oksidikuonaa kuin roiskeella. Lisäksi jauheen kemiallinen syövytys lisää jauheen imeytymistä radalle. Kemiallisella syövytyksellä on potentiaalia parantaa laajalti käytetyistä ja korroosionkestävistä ruostumattomasta teräksestä valmistetuista massakäyttöisistä jauheista valmistettujen roiskeiden tai massakäyttöisten jauheiden uudelleenkäytettävyyttä ja kestävyyttä.
Koko 45–63 µm:n seulakokoalueella jäljelle jääneet agglomeroituneet hiukkaset syövytetyissä ja syövyttämättömissä roiskejauheissa selittävät, miksi syövytettyjen ja roiskejauheiden pienimmät tilavuudet ovat samankaltaisia, kun taas alkuperäisten jauheiden tilavuudet ovat noin 50 % suurempia. Agglomeroituneiden tai satelliittia muodostavien jauheiden havaittiin vaikuttavan irtotiheyteen ja siten tilavuuteen.
Syövytetyllä roiskeella on radan pinnalla vähemmän oksidikuonaa verrattuna roiskeeseen. Kun oksidit poistetaan kemiallisesti, puoliksi sitoutuneet ja paljaat jauheet osoittavat pelkistyneiden oksidien parempaa sitoutumista, mikä johtuu paremmasta kostuttuvuudesta.
Kaaviokuva, joka esittää LPBF-käsittelyn edut oksidien kemiallisessa poistossa roiskejauheesta ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa järjestelmissä. Erinomainen kostuvuus saavutetaan poistamalla oksideja. Kuvan lähde: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Yhteenvetona voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa käytettiin kemiallista syövytysmenetelmää erittäin hapettuneiden ruostumattoman teräksen roiskejauheiden kemialliseen regenerointiin upottamalla ne Ralphin reagenssiin, joka on rautakloridin ja kuparikloridin liuos suolahapossa. Havaittiin, että upottaminen lämmitettyyn Ralphin syövytysliuokseen yhden tunnin ajaksi johti 10-kertaiseen oksidipinta-alan pienenemiseen roiskejauheessa.
Kirjoittajat uskovat, että kemiallisella etsauksella on potentiaalia parantaa ja käyttää laajemmin useiden uudelleenkäytettyjen roiskehiukkasten tai LPBF-jauheiden uudistamiseen, mikä lisää kalliiden jauhepohjaisten materiaalien arvoa.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. ym. Jauheen käyttöiän pidentäminen lisäainevalmistuksessa: ruostumattoman teräksen roiskeiden kemiallinen etsaus. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Vastuuvapauslauseke: Tässä esitetyt näkemykset ovat kirjoittajan henkilökohtaisia ​​eivätkä välttämättä edusta AZoM.com Limited T/A AZoNetworkin, tämän verkkosivuston omistajan ja ylläpitäjän, näkemyksiä. Tämä vastuuvapauslauseke on osa tämän verkkosivuston käyttöehtoja.
Surbhi Jain on Delhissä, Intiassa, asuva freelance-tekninen kirjoittaja. Hänellä on tohtorin tutkinto fysiikasta Delhin yliopistosta ja hän on osallistunut useisiin tieteellisiin, kulttuurisiin ja urheilutapahtumiin. Hänen akateeminen taustansa on materiaalitieteen tutkimuksessa, erikoistuen optisten laitteiden ja antureiden kehittämiseen. Hänellä on laaja kokemus sisällöntuotannosta, editoinnista, kokeellisesta data-analyysistä ja projektijohtamisesta, ja hän on julkaissut 7 tutkimusartikkelia Scopus-indeksoiduissa lehdissä ja hakenut 2 intialaista patenttia tutkimustyönsä perusteella. Hän on intohimoinen lukemisesta, kirjoittamisesta, tutkimuksesta ja teknologiasta, ja hän nauttii ruoanlaitosta, näyttelemisestä, puutarhanhoidosta ja urheilusta.
Jainism, Subi. (24. toukokuuta 2022). Uusi kemiallinen etsausmenetelmä poistaa oksideja hapettuneesta ruostumattoman teräksen roiskejauheesta. AZOM. Haettu 21. heinäkuuta 2022 osoitteesta https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainismi, Subi. ”Uusi kemiallinen etsausmenetelmä oksidien poistamiseksi hapettuneesta ruostumattoman teräksen roiskejauheesta”. AZOM. 21. heinäkuuta 2022.
Jainismi, Subi. ”Uusi kemiallinen etsausmenetelmä oksidien poistamiseksi hapettuneesta ruostumattoman teräksen roiskejauheesta”. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Luettu 21. heinäkuuta 2022).
Jainismi, Subi. 2022. Uusi kemiallinen etsausmenetelmä oksidien poistamiseksi hapettuneesta ruostumattoman teräksen roiskejauheesta. AZoM, luettu 21. heinäkuuta 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Kesäkuussa 2022 Advanced Materials -tapahtumassa AZoM keskusteli International Syalonsin Ben Melrosen kanssa edistyneiden materiaalien markkinoista, Industry 4.0:sta ja pyrkimyksestä kohti nettonollapäästöjä.
Advanced Materials -tapahtumassa AZoM keskusteli General Graphenen Vig Sherrillin kanssa grafeenin tulevaisuudesta ja siitä, miten heidän uudenlainen tuotantoteknologiansa alentaa kustannuksia ja avaa kokonaan uuden maailman sovelluksille tulevaisuudessa.
Tässä haastattelussa AZoM keskustelee Levicronin toimitusjohtajan, tohtori Ralf Dupontin, kanssa uuden (U)ASD-H25-moottorikaran potentiaalista puolijohdeteollisuudessa.
Tutustu OTT Parsivel² -lasermittauslaitteeseen, jota voidaan käyttää kaikenlaisten sateiden mittaamiseen. Sen avulla käyttäjät voivat kerätä tietoja putoavien hiukkasten koosta ja nopeudesta.
Environics tarjoaa itsenäisiä permeaatiojärjestelmiä yhdelle tai useammalle kertakäyttöiselle permeaatioputkelle.
Grabner Instrumentsin MiniFlash FPA Vision Autosampler on 12-paikkainen automaattinen näytteenotin. Se on automaatiolisävaruste, joka on suunniteltu käytettäväksi MINIFLASH FP Vision Analyzerin kanssa.
Tässä artikkelissa esitetään litiumioniakkujen käyttöiän loppuarviointi keskittyen käytettyjen litiumioniakkujen kierrätykseen, jotta akkujen käyttöön ja uudelleenkäyttöön voidaan soveltaa kestäviä ja kiertotalousperiaatteita.
Korroosio on seoksen hajoamista ympäristölle altistumisen vuoksi. Erilaisia ​​tekniikoita käytetään estämään ilmakehän tai muiden epäsuotuisien olosuhteiden vaikutuksesta altistuneiden metalliseosten korroosiovaurio.
Energian kysynnän kasvun vuoksi myös ydinpolttoaineen kysyntä kasvaa, mikä johtaa edelleen säteilytyksen jälkeisen tarkastusteknologian (PIE) kysynnän merkittävään kasvuun.