Usamos cookies para mellorar a túa experiencia. Ao continuar navegando por este sitio, aceptas o noso uso de cookies. Máis información.
Nun artigo recente publicado na revista Additive Manufacturing Letters, uns investigadores debaten a utilidade das salpicaduras de aceiro inoxidable gravadas quimicamente para prolongar a vida útil do po na fabricación aditiva.
Investigación: Prolongación da vida útil do po na fabricación aditiva: Gravado químico de salpicaduras de aceiro inoxidable. Crédito da imaxe: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Fusión por leito de po láser metálico (LPBF). As partículas salpicadas prodúcense por pingas fundidas expulsadas da piscina fundida ou por partículas de po quentadas preto ou por riba do punto de fusión ao pasar polo feixe láser.
Malia o uso dun ambiente inerte, a alta reactividade do metal preto da súa temperatura de fusión promove a oxidación. Aínda que as partículas de salpicadura expulsadas durante o LPBF se funden polo menos brevemente na superficie, é probable que se produza a difusión de elementos volátiles á superficie, e estes elementos con alta afinidade polo osíxeno producen capas grosas de óxido.
Dado que a presión parcial do osíxeno no LPBF adoita ser maior que a da atomización do gas, a posibilidade de unión co osíxeno aumenta.
Sábese que as salpicaduras de aceiro inoxidable e de aliaxes a base de níquel se oxidan rapidamente, formando illas de ata varios metros de espesor. Ademais, os aceiros inoxidables e as aliaxes a base de níquel, como as que producen salpicaduras de óxido de tipo illa, son materiais mecanizados máis habitualmente en LPBF, e a aplicación deste método a salpicaduras metálicas de LPBF máis típicas demostra que a renovación química é fundamental para o po da forma habitual.
(a) Imaxe SEM de partículas de salpicaduras de aceiro inoxidable, (b) método experimental de gravado químico térmico, (c) tratamento LPBF de partículas de salpicaduras desoxidadas. Crédito da imaxe: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Neste estudo, os autores empregaron unha nova técnica de gravado químico para eliminar óxidos da superficie de pos de aceiro inoxidable oxidado por salpicaduras. A disolución de metal arredor e debaixo das illas de óxido no po utilízase como mecanismo principal para a eliminación do óxido, o que permite unha eliminación máis agresiva. Os pos de salpicaduras, gravados e virxes foron peneirados no mesmo rango de tamaño de po para o procesamento LPBF.
O equipo mostrou como eliminar os óxidos das partículas de salpicaduras de aceiro inoxidable, especialmente aquelas que foron illadas mediante técnicas químicas para formar illas de óxido ricas en Si e Mn na superficie do po. Recolléronse 316 L de salpicaduras do leito de po das impresións LPBF e graváronse quimicamente por inmersión. Despois de cribar todas as partículas no mesmo rango de tamaño, LPBF procésaas nunha soa pasada con salpicaduras gravadas optimizadas e aceiro inoxidable virxe.
Os investigadores observaron a temperatura, así como dous axentes de gravado de aceiro inoxidable diferentes. Despois de realizar a selección no mesmo rango de tamaño, creáronse pistas individuais de LPBF utilizando pos virxes similares, pos de salpicadura e pos de salpicadura gravados de forma eficiente.
Trazas individuais de LPBF xeradas a partir de salpicaduras, salpicaduras de gravado e po impoluto. A imaxe de gran aumento mostra que a capa de óxido predominante na pista pulverizada elimínase na pista pulverizada gravada. O po orixinal mostraba que aínda había algúns óxidos presentes. Crédito da imaxe: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
A cobertura da área de óxido no po de salpicadura de aceiro inoxidable 316L diminuíu nun factor de 10, do 7 % ao 0,7 % despois de que o reactivo de Ralph se quentase a 65 °C nun baño de auga durante 1 hora. Ao mapear a área grande, os datos de EDX mostraron unha redución nos niveis de osíxeno do 13,5 % ao 4,5 %.
As salpicaduras gravadas teñen un revestimento de escoria de óxido menor na superficie da pista en comparación coas salpicaduras. Ademais, o gravado químico do po aumenta a asimilación do po na pista. O gravado químico ten o potencial de mellorar a reutilizabilidade e a durabilidade das salpicaduras ou dos pos de uso masivo feitos de pos de aceiro inoxidable amplamente utilizados e resistentes á corrosión.
En todo o rango de tamaño de peneira de 45-63 µm, as partículas aglomeradas restantes nos pos salpicados gravados e non gravados explican por que os volumes de trazas dos pos gravados e salpicados son similares, mentres que os volumes dos pos orixinais son aproximadamente un 50 % maiores. Observouse que os pos aglomerados ou formadores de satélites afectan á densidade aparente e, polo tanto, ao volume.
As salpicaduras gravadas teñen unha menor capa de escoria de óxido na superficie da pista en comparación coas salpicaduras. Cando os óxidos se eliminan quimicamente, os pos semiligados e espidos mostran evidencias dunha mellor unión dos óxidos reducidos, o que se atribúe a unha mellor mollabilidade.
Esquema que mostra os beneficios do tratamento LPBF ao eliminar quimicamente óxidos do po salpicado en sistemas de aceiro inoxidable. Conséguese unha excelente mollabilidade ao eliminar os óxidos. Crédito da imaxe: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
En resumo, este estudo empregou un procedemento de gravado químico para rexenerar quimicamente pos de aceiro inoxidable altamente oxidados mediante a inmersión no reactivo de Ralph, unha solución de cloruro férrico e cloruro cúprico en ácido clorhídrico. Observouse que a inmersión na solución de gravado de Ralph quentada durante 1 hora provocou unha redución de 10 veces na cobertura da área de óxido no po salpicado.
Os autores cren que o gravado químico ten o potencial de mellorarse e empregarse a maior escala para renovar múltiples partículas de salpicaduras reutilizadas ou pos LPBF, aumentando así o valor dos materiais caros a base de po.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Prolongación da vida útil do po na fabricación aditiva: gravado químico de salpicaduras de aceiro inoxidable. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Aviso legal: As opinións expresadas aquí son as do autor a título persoal e non representan necesariamente as opinións de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, o propietario e operador deste sitio web. Este aviso legal forma parte dos termos e condicións de uso deste sitio web.
Surbhi Jain é unha escritora técnica independente que reside en Delhi, na India. Ten un doutoramento en física pola Universidade de Delhi e participou en varias actividades científicas, culturais e deportivas. A súa formación académica é na investigación en ciencia dos materiais, especializada no desenvolvemento de dispositivos e sensores ópticos. Ten unha ampla experiencia en redacción de contidos, edición, análise de datos experimentais e xestión de proxectos, e publicou 7 artigos de investigación en revistas indexadas en Scopus e presentou 2 patentes indias baseadas no seu traballo de investigación. Apaixonada pola lectura, a escritura, a investigación e a tecnoloxía, gústalle cociñar, actuar, facer xardinería e facer deporte.
Xainismo, Subi. (24 de maio de 2022). Novo método de gravado químico elimina os óxidos do po de salpicadura de aceiro inoxidable oxidado. AZOM. Recuperado o 21 de xullo de 2022 de https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Xainismo, Subi. "Novo método de gravado químico para eliminar óxidos do po de salpicaduras de aceiro inoxidable oxidado". AZOM. 21 de xullo de 2022.
Xainismo, Subi. «Novo método de gravado químico para eliminar óxidos do po de salpicaduras de aceiro inoxidable oxidado». AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Consultado o 21 de xullo de 2022).
Xainismo, Subi.2022. Novo método de gravado químico para eliminar óxidos do po de salpicadura de aceiro inoxidable oxidado. AZoM, consultado o 21 de xullo de 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
En xuño de 2022, en Advanced Materials, AZoM falou con Ben Melrose, de International Syalons, sobre o mercado de materiais avanzados, a Industria 4.0 e o impulso cara a cero emisións netas.
En Advanced Materials, AZoM falou con Vig Sherrill, de General Graphene, sobre o futuro do grafeno e como a súa nova tecnoloxía de produción reducirá os custos para abrir un mundo completamente novo de aplicacións no futuro.
Nesta entrevista, AZoM fala co presidente de Levicron, o doutor Ralf Dupont, sobre o potencial do novo motor-eixo (U)ASD-H25 para a industria dos semicondutores.
Descubra o OTT Parsivel², un medidor de desprazamento láser que se pode usar para medir todo tipo de precipitacións. Permite aos usuarios recoller datos sobre o tamaño e a velocidade das partículas que caen.
Environics ofrece sistemas de permeación autónomos para tubos de permeación de uso único ou múltiple.
O mostrador automático MiniFlash FPA Vision de Grabner Instruments é un mostrador automático de 12 posicións. É un accesorio de automatización deseñado para o seu uso co analizador de visión MINIFLASH FP.
Este artigo ofrece unha avaliación do fin da súa vida útil das baterías de ións de litio, centrándose na reciclaxe do crecente número de baterías de ións de litio usadas para permitir enfoques sostibles e circulares para o uso e a reutilización das baterías.
A corrosión é a degradación dunha aliaxe debido á exposición ao ambiente. Empréganse diversas técnicas para previr o deterioro por corrosión das aliaxes metálicas expostas a condicións atmosféricas ou outras condicións adversas.
Debido á crecente demanda de enerxía, tamén aumenta a demanda de combustible nuclear, o que leva aínda máis a un aumento significativo da demanda de tecnoloxía de inspección post-irradiación (PIE).