Usamos cookies para mellorar a túa experiencia. Ao continuar navegando neste sitio, aceptas o noso uso de cookies.Máis información.
Nun artigo recente publicado na revista Additive Manufacturing Letters, os investigadores discuten a utilidade das salpicaduras de aceiro inoxidable gravadas químicamente para estender a vida útil do po na fabricación aditiva.
Investigación: Extensión da vida útil do po na fabricación aditiva: Grabado químico de salpicaduras de aceiro inoxidable. Crédito da imaxe: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) As partículas de salpicaduras prodúcense por gotículas fundidas expulsadas da piscina fundida ou partículas de po quentadas preto ou por riba do punto de fusión ao atravesar o raio láser.
A pesar do uso dun ambiente inerte, a alta reactividade do metal preto da súa temperatura de fusión favorece a oxidación. Aínda que as partículas de salpicaduras 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 gran afinidade polo osíxeno producen capas de óxido grosas.
Dado que a presión parcial de osíxeno no LPBF adoita ser maior que a da atomización de gas, a posibilidade de unirse co osíxeno aumenta.
Sábese que as salpicaduras de aliaxes de aceiro inoxidable e 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 máis comúnmente mecanizados en LPBF, e aplicar este método a salpicaduras metálicas LPBF máis típicas para demostrar que a renovación é habitual é fundamental.
(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 os óxidos da superficie dos po de salpicaduras de aceiro inoxidable oxidado. A disolución de metal ao redor e debaixo das illas de óxido do po úsase como mecanismo principal para a eliminación de óxidos, o que permite unha eliminación máis agresiva de óxidos.
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 óxidos ricas en Si e Mn na superficie do po. Recolléronse 316 L de salpicaduras do leito de po das impresións LPBF e graváronse químicamente por inmersión.
Os investigadores analizaron a temperatura, así como dous gravadores de aceiro inoxidable diferentes. Despois do cribado no mesmo rango de tamaño, creáronse pistas simples LPBF usando po virxe, po de salpicadura e po de salpicadura de forma eficiente.
Rastros individuais de LPBF xerados a partir de salpicaduras, salpicaduras de gravado e po prístino. A imaxe de gran aumento mostra que a capa de óxido que predomina na pista de pulverización é eliminada na pista de pulverización gravada. O po orixinal mostrou que aínda estaban presentes algúns óxidos. Crédito da imaxe: Murray, J. W, et al, Additive Lettering Manufacturing
A cobertura da área de óxido no po de salpicaduras de aceiro inoxidable 316L diminuíu nun factor 10, do 7% ao 0,7% despois de que o reactivo de Ralph quentase a 65 °C nun baño de auga durante 1 hora. Ao mapear a gran área, os datos EDX mostraron unha redución dos niveis de osíxeno do 13,5% ao 4,5%.
As salpicaduras gravadas teñen un revestimento de escorias de óxido máis baixo na superficie da pista en comparación coa salpicadura. Ademais, o gravado químico do po aumenta a asimilación do po na pista. O gravado químico ten o potencial de mellorar a reutilización e a durabilidade das salpicaduras ou dos po de uso masivo feitos de po de aceiro inoxidable moi utilizados e resistentes á corrosión.
En todo o intervalo de tamaño de peneira de 45-63 µm, as partículas aglomeradas restantes nos po de salpicadura gravados e non gravados explican por que os volumes de trazas dos po gravados e salpicados son similares, mentres que os volumes dos po orixinais son aproximadamente un 50% maiores.
As salpicaduras gravadas teñen un revestimento de escorias de óxido máis baixo na superficie da pista en comparación coa salpicadura. Cando os óxidos se eliminan químicamente, os po semi-unidos e espidos demostran unha mellor unión dos óxidos reducidos, o que se atribúe a unha mellor humectabilidade.
Esquema que mostra os beneficios do tratamento con LPBF ao eliminar químicamente os óxidos do po de salpicaduras en sistemas de aceiro inoxidable. Conséguese unha excelente humectabilidade eliminando os óxidos. Crédito da imaxe: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
En resumo, este estudo utilizou un procedemento de gravado químico para rexenerar químicamente po de salpicaduras de aceiro inoxidable altamente oxidado por inmersión no reactivo de Ralph, unha solución de cloruro férrico e cloruro cúprico en ácido clorhídrico. Observouse que a inmersión na solución de grabado Ralph quente durante 1 hora producía unha redución de 10 veces a cuberta da área de óxido de powder.
Os autores cren que o gravado químico ten o potencial de mellorarse e usarse a unha escala máis ampla para renovar múltiples partículas de salpicaduras reutilizadas ou po LPBF, aumentando así o valor dos materiais caros a base de po.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Extensión 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/S27720369012
Exención de responsabilidade: as opinións aquí expresadas son as do autor a título persoal e non representan necesariamente as opinións de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, propietario e operador deste sitio web. Esta exención de responsabilidade forma parte dos termos e condicións de uso deste sitio web.
Surbhi Jain é unha escritora técnica independente con sede en Delhi, India. Doutorouse en Física pola Universidade de Delhi e participou nunha serie de actividades científicas, culturais e deportivas. A súa formación académica é na investigación de ciencias de materiais, especializada no desenvolvemento de dispositivos ópticos e sensores. Ten unha ampla experiencia en redacción de contidos, edición e investigación de proxectos, publicacións en revistas e investigacións experimentais e en xestión de documentos e publicacións en revistas. 2 patentes indias baseadas no seu traballo de investigación. Apaixonada pola lectura, a escritura, a investigación e a tecnoloxía, gústalle cociñar, actuar, xardinería e facer deporte.
Xainismo, Subi. (24 de maio de 2022). O novo método de gravado químico elimina os óxidos do po de salpicaduras de aceiro inoxidable oxidado. AZOM. Recuperado o 21 de xullo de 2022 en 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 grabado 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 os óxidos do po de salpicaduras de aceiro inoxidable oxidado. AZoM, consultado o 21 de xullo de 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
En Advanced Materials en xuño de 2022, AZoM falou con Ben Melrose de International Syalons sobre o mercado de materiais avanzados, a Industria 4.0 e o impulso cara ao cero neto.
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 novo mundo de aplicacións no futuro.
Nesta entrevista, AZoM fala co presidente de Levicron, o doutor Ralf Dupont, sobre o potencial do novo fuso de motor (U)ASD-H25 para a industria de 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 múltiples.
O MiniFlash FPA Vision Autosampler de Grabner Instruments é un autosampler de 12 posicións. É un accesorio de automatización deseñado para o seu uso co MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Este artigo ofrece unha avaliación do final da vida útil das baterías de ión-litio, centrándose na reciclaxe do número crecente de baterías de ión-litio usadas para permitir enfoques sostibles e circulares para o uso e reutilización das baterías.
A corrosión é a degradación dunha aliaxe debido á exposición ao medio ambiente. Utilízanse varias técnicas para evitar o deterioro da corrosión das aliaxes metálicas expostas a condicións atmosféricas ou outras condicións adversas.
Debido á crecente demanda de enerxía, a demanda de combustible nuclear tamén aumenta, o que leva aínda máis a un aumento significativo da demanda de tecnoloxía de inspección posterior á irradiación (PIE).