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एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग लेटर्स जर्नल में हाल ही में प्रकाशित एक लेख में, शोधकर्ताओं ने एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में पाउडर के जीवन को बढ़ाने के लिए रासायनिक रूप से नक़्क़ाशीदार स्टेनलेस स्टील स्पैटर की उपयोगिता पर चर्चा की है।
अनुसंधान: एडिटिव विनिर्माण में पाउडर जीवन का विस्तार: स्टेनलेस स्टील स्पैटर की रासायनिक नक़्क़ाशी। छवि क्रेडिट: मरीनाग्रिगोरिवना/शटरस्टॉक.कॉम
मेटल लेजर पाउडर बेड फ्यूजन (एलपीबीएफ) स्प्लैश कण पिघले हुए पूल से निष्कासित पिघली हुई बूंदों या लेजर बीम से गुजरते समय पिघलने बिंदु के करीब या उससे ऊपर गर्म होने वाले पाउडर कणों द्वारा निर्मित होते हैं।
एक अक्रिय वातावरण के उपयोग के बावजूद, पिघलने के तापमान के पास धातु की उच्च प्रतिक्रियाशीलता ऑक्सीकरण को बढ़ावा देती है। हालांकि एलपीबीएफ के दौरान निकाले गए छींटे कण सतह पर कम से कम थोड़े समय के लिए पिघलते हैं, सतह पर अस्थिर तत्वों का प्रसार होने की संभावना है, और ऑक्सीजन के लिए उच्च आत्मीयता वाले ये तत्व मोटी ऑक्साइड परतें पैदा करते हैं।
चूंकि एलपीबीएफ में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव आमतौर पर गैस परमाणुकरण से अधिक होता है, इसलिए ऑक्सीजन के साथ जुड़ने की संभावना बढ़ जाती है।
स्टेनलेस स्टील और निकल-आधारित मिश्र धातु स्पैटर तेजी से ऑक्सीकरण करने के लिए जाने जाते हैं, जिससे मोटाई में कई मीटर तक द्वीप बन जाते हैं। इसके अलावा, स्टेनलेस स्टील और निकल-आधारित मिश्र धातु, जैसे कि जो द्वीप-प्रकार के ऑक्साइड स्पैटर का उत्पादन करते हैं, एलपीबीएफ में अधिक सामान्यतः मशीनीकृत सामग्री हैं, और इस विधि को अधिक विशिष्ट एलपीबीएफ धातु स्पैटर पर लागू करके यह प्रदर्शित किया जाता है कि रासायनिक नवीनीकरण सामान्य तरीके से पाउडर के लिए महत्वपूर्ण है।
(ए) स्टेनलेस स्टील स्पैटर कणों की एसईएम छवि, (बी) थर्मल रासायनिक नक़्क़ाशी की प्रायोगिक विधि, (सी) डीऑक्सीडाइज़्ड स्पैटर कणों का एलपीबीएफ उपचार। छवि क्रेडिट: मरे, जे. डब्ल्यू, एट अल, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग लेटर्स
इस अध्ययन में, लेखकों ने ऑक्सीकृत स्टेनलेस स्टील स्प्लैश पाउडर की सतह से ऑक्साइड हटाने के लिए एक नई रासायनिक नक़्क़ाशी तकनीक का इस्तेमाल किया। पाउडर पर ऑक्साइड द्वीपों के आसपास और नीचे धातु के विघटन का उपयोग ऑक्साइड हटाने के लिए प्राथमिक तंत्र के रूप में किया जाता है, जो अधिक आक्रामक ऑक्साइड हटाने की अनुमति देता है। एलपीबीएफ प्रसंस्करण के लिए स्प्लैश, ईच और वर्जिन पाउडर को एक ही पाउडर आकार सीमा में छलनी किया गया था।
टीम ने दिखाया कि स्टेनलेस स्टील स्पैटर कणों से ऑक्साइड को कैसे हटाया जाए, विशेष रूप से जिन्हें पाउडर सतह पर सी- और एमएन-समृद्ध ऑक्साइड द्वीप बनाने के लिए रासायनिक तकनीकों का उपयोग करके अलग किया गया था। एलपीबीएफ प्रिंट के पाउडर बेड से 316 एल स्पैटर एकत्र किया गया था और विसर्जन द्वारा रासायनिक रूप से उकेरा गया था। सभी कणों को एक ही आकार सीमा में स्क्रीनिंग करने के बाद, एलपीबीएफ उन्हें अनुकूलित नक़्क़ाशीदार स्पैटर और वर्जिन स्टेनलेस स्टील के साथ एक ही पास में संसाधित करता है।
शोधकर्ताओं ने तापमान के साथ-साथ दो अलग-अलग स्टेनलेस स्टील वगैरह को भी देखा। एक ही आकार की रेंज में स्क्रीनिंग के बाद, समान वर्जिन पाउडर, स्प्लैश पाउडर और कुशलता से उकेरे गए स्प्लैश पाउडर का उपयोग करके एलपीबीएफ सिंगल ट्रैक बनाए गए।
छींटे, खोदे हुए छींटे और प्राचीन पाउडर से उत्पन्न व्यक्तिगत एलपीबीएफ निशान। उच्च आवर्धन छवि से पता चलता है कि थूक वाले ट्रैक पर प्रचलित ऑक्साइड परत खोदे गए थूक वाले ट्रैक पर समाप्त हो जाती है। मूल पाउडर से पता चला कि कुछ ऑक्साइड अभी भी मौजूद थे। छवि क्रेडिट: मरे, जे. डब्ल्यू, एट अल, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग लेटर्स
राल्फ के अभिकर्मक को 1 घंटे के लिए पानी के स्नान में 65 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के बाद 316L स्टेनलेस स्टील स्प्लैश पाउडर पर ऑक्साइड क्षेत्र कवरेज 10 गुना कम होकर 7% से 0.7% हो गया। बड़े क्षेत्र का मानचित्रण करते हुए, EDX डेटा ने ऑक्सीजन के स्तर में 13.5% से 4.5% की कमी देखी।
नक़्क़ाशीदार स्पैटर में स्पैटर की तुलना में ट्रैक की सतह पर कम ऑक्साइड स्लैग कोटिंग होती है। इसके अलावा, पाउडर की रासायनिक नक़्क़ाशी ट्रैक पर पाउडर के अवशोषण को बढ़ाती है। रासायनिक नक़्क़ाशी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले और संक्षारण प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील पाउडर से बने स्पैटर या बड़े पैमाने पर उपयोग वाले पाउडर की पुन: प्रयोज्यता और स्थायित्व में सुधार करने की क्षमता होती है।
संपूर्ण 45-63 µm छलनी आकार सीमा में, नक़्क़ाशीदार और बिना उकेरे गए छींटे पाउडर में शेष एकत्रित कण बताते हैं कि क्यों नक़्क़ाशीदार और बिखरे हुए पाउडर की ट्रेस मात्रा समान है, जबकि मूल पाउडर की मात्रा लगभग 50% बड़ी है। एकत्रित या उपग्रह बनाने वाले पाउडर को थोक घनत्व और इस प्रकार मात्रा को प्रभावित करने के लिए देखा गया।
नक़्क़ाशीदार स्पैटर में स्पैटर की तुलना में ट्रैक की सतह पर कम ऑक्साइड स्लैग कोटिंग होती है। जब ऑक्साइड को रासायनिक रूप से हटा दिया जाता है, तो अर्ध-बंधे और नंगे पाउडर कम ऑक्साइड के बेहतर बंधन का प्रमाण प्रदर्शित करते हैं, जिसे बेहतर वेटेबिलिटी के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।
स्टेनलेस स्टील सिस्टम में स्पलैश पाउडर से रासायनिक रूप से ऑक्साइड को हटाने पर एलपीबीएफ उपचार के लाभों को दर्शाने वाला योजनाबद्ध। ऑक्साइड को खत्म करके उत्कृष्ट वेटेबिलिटी हासिल की जाती है। छवि क्रेडिट: मरे, जे. डब्ल्यू, एट अल, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग लेटर्स
संक्षेप में, इस अध्ययन में राल्फ़ के अभिकर्मक, हाइड्रोक्लोरिक एसिड में फेरिक क्लोराइड और क्यूप्रिक क्लोराइड के घोल में डुबोकर अत्यधिक ऑक्सीकृत स्टेनलेस स्टील स्पैटर पाउडर को रासायनिक रूप से पुनर्जीवित करने के लिए एक रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया का उपयोग किया गया। यह देखा गया कि 1 घंटे के लिए गर्म राल्फ एटचेंट समाधान में विसर्जन के परिणामस्वरूप छिड़के हुए पाउडर पर ऑक्साइड क्षेत्र कवरेज में 10 गुना कमी आई।
लेखकों का मानना ​​है कि रासायनिक नक़्क़ाशी में सुधार करने और कई पुन: उपयोग किए गए स्पैटर कणों या एलपीबीएफ पाउडर को नवीनीकृत करने के लिए व्यापक पैमाने पर उपयोग करने की क्षमता है, जिससे महंगी पाउडर-आधारित सामग्रियों का मूल्य बढ़ जाता है।
मरे, जेडब्ल्यू, स्पीडेल, ए., स्पियरिंग्स, ए. एट अल। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में पाउडर जीवन का विस्तार: स्टेनलेस स्टील स्पैटर की रासायनिक नक़्क़ाशी। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग लेटर्स 100057 (2022)। https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
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सुरभि जैन दिल्ली, भारत में स्थित एक स्वतंत्र तकनीकी लेखिका हैं। उन्होंने दिल्ली विश्वविद्यालय से भौतिकी में पीएचडी प्राप्त की है और कई वैज्ञानिक, सांस्कृतिक और खेल गतिविधियों में भाग लिया है। उनकी शैक्षणिक पृष्ठभूमि सामग्री विज्ञान अनुसंधान में है, ऑप्टिकल उपकरणों और सेंसर के विकास में विशेषज्ञता है। उन्हें सामग्री लेखन, संपादन, प्रयोगात्मक डेटा विश्लेषण और परियोजना प्रबंधन में व्यापक अनुभव है, और उन्होंने स्कोपस अनुक्रमित पत्रिकाओं में 7 शोध पत्र प्रकाशित किए हैं और अपने शोध कार्य के आधार पर 2 भारतीय पेटेंट दायर किए हैं। पढ़ने के प्रति जुनूनी , लेखन, अनुसंधान और प्रौद्योगिकी के अलावा, उन्हें खाना बनाना, अभिनय, बागवानी और खेल पसंद हैं।
जैन धर्म, सूबी। (24 मई 2022)। नई रासायनिक नक़्क़ाशी विधि ऑक्सीकृत स्टेनलेस स्टील स्पलैश पाउडर से ऑक्साइड को हटा देती है। AZOM। 21 जुलाई 2022 को https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143 से लिया गया।
जैन धर्म, सूबी। "ऑक्सीडाइज्ड स्टेनलेस स्टील स्पैटर पाउडर से ऑक्साइड हटाने के लिए नई रासायनिक नक़्क़ाशी विधि"। AZOM.जुलाई 21, 2022..
जैन धर्म, सूबी। "ऑक्सीडाइज्ड स्टेनलेस स्टील स्पैटर पाउडर से ऑक्साइड हटाने के लिए नई रासायनिक नक़्क़ाशी विधि"।
जैन धर्म, सुबि.2022.ऑक्सीकृत स्टेनलेस स्टील स्प्लैश पाउडर से ऑक्साइड हटाने के लिए नई रासायनिक नक़्क़ाशी विधि। AZoM, 21 जुलाई, 2022 को एक्सेस किया गया, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143।
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