Koristimo kolačiće kako bismo poboljšali vaše iskustvo. Nastavkom pregledavanja ove stranice pristajete na našu upotrebu kolačića. Više informacija.
U nedavnom članku objavljenom u časopisu Additive Manufacturing Letters, istraživači raspravljaju o korisnosti kemijski jetkanog raspršenja nehrđajućeg čelika za produljenje vijeka trajanja praha u aditivnoj proizvodnji.
Istraživanje: Produljenje vijeka trajanja praha u aditivnoj proizvodnji: Kemijsko jetkanje prskanja nehrđajućeg čelika. Zasluge za sliku: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Fuzija metalnog laserskog praha u sloju (LPBF) Čestice prskanja nastaju rastaljenim kapljicama izbačenim iz rastaljenog bazena ili česticama praha zagrijanim do točke blizu ili iznad tališta dok prolaze kroz lasersku zraku.
Unatoč korištenju inertnog okruženja, visoka reaktivnost metala blizu temperature taljenja potiče oksidaciju. Iako se čestice prskanja izbačene tijekom LPBF-a barem nakratko tale na površini, vjerojatno će doći do difuzije hlapljivih elemenata na površinu, a ti elementi s visokim afinitetom za kisik stvaraju debele slojeve oksida.
Budući da je parcijalni tlak kisika u LPBF-u obično viši nego u atomizaciji plina, povećava se mogućnost vezanja s kisikom.
Poznato je da prskanje nehrđajućeg čelika i legura na bazi nikla brzo oksidira, stvarajući otoke debljine i do nekoliko metara. Osim toga, nehrđajući čelici i legure na bazi nikla, poput onih koji proizvode prskanje oksida u obliku otoka, češće su obrađeni materijali u LPBF-u, a primjena ove metode na tipičnija prskanja metala LPBF-a pokazuje da je kemijska obnova ključna za prah na uobičajeni način.
(a) SEM slika čestica prskanja nehrđajućeg čelika, (b) eksperimentalna metoda termičkog kemijskog jetkanja, (c) LPBF obrada deoksidiranih čestica prskanja. Izvor slike: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
U ovoj studiji, autori su koristili novu tehniku ​​kemijskog jetkanja za uklanjanje oksida s površine oksidiranih prahova nehrđajućeg čelika dobivenih prskanjem. Otapanje metala oko i ispod otoka oksida na prahu koristi se kao primarni mehanizam za uklanjanje oksida, što omogućuje agresivnije uklanjanje oksida. Prahovi dobiveni prskanjem, jetkanjem i čisti prahovi prosijani su na isti raspon veličine praha za LPBF obradu.
Tim je pokazao kako ukloniti okside iz čestica prskanja nehrđajućeg čelika, posebno one koji su izolirani kemijskim tehnikama kako bi se na površini praha formirali otoke oksida bogatih Si i Mn. 316 L prskanja prikupljeno je iz sloja praha LPBF otisaka i kemijski nagrizeno uranjanjem. Nakon prosijavanja svih čestica na isti raspon veličine, LPBF ih obrađuje u jednom prolazu s optimiziranim nagrizanim prskanjem i čistim nehrđajućim čelikom.
Istraživači su proučavali temperaturu kao i dva različita sredstva za jetkanje nehrđajućeg čelika. Nakon probira na isti raspon veličina, LPBF pojedinačni tragovi stvoreni su korištenjem sličnih djevičanskih prahova, prahova za prskanje i učinkovito jetkanih prahova za prskanje.
Pojedinačni LPBF tragovi generirani od prskanja, prskanja jetkanjem i netaknutog praha. Slika s velikim povećanjem pokazuje da je oksidni sloj koji prevladava na raspršenoj stazi eliminiran na jetkanoj raspršenoj stazi. Izvorni prah pokazao je da su neki oksidi još uvijek prisutni. Izvor slike: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Pokrivenost oksidom na prašku od nehrđajućeg čelika 316L smanjila se za faktor 10, sa 7% na 0,7% nakon što je Ralphov reagens zagrijavan na 65 °C u vodenoj kupelji tijekom 1 sata. Mapiranjem velikog područja, EDX podaci pokazali su smanjenje razine kisika s 13,5% na 4,5%.
Nagrizeni prah ima niži sloj oksidne troske na površini tračnica u usporedbi s nagrizenim prahom. Osim toga, kemijsko nagrizanje praha povećava asimilaciju praha na tračnicama. Kemijsko nagrizanje ima potencijal poboljšati ponovnu upotrebu i trajnost nagrizenih ili masovno korištenih prahova izrađenih od široko korištenih i korozijski otpornih prahova nehrđajućeg čelika.
U cijelom rasponu veličine sita od 45-63 µm, preostale aglomerirane čestice u nagrizenim i nenagrizenim praškovima prskanja objašnjavaju zašto su volumeni tragova nagrizenih i prskanih praškova slični, dok su volumeni izvornih praškova približno 50% veći. Uočeno je da aglomerirani ili satelitski formirajući praškovi utječu na gustoću u nasipu, a time i na volumen.
Nagrizeni prah ima manji sloj oksidne troske na površini traga u usporedbi s nagrizenim prahom. Kada se oksidi kemijski uklone, poluvezani i goli prah pokazuju bolje vezanje reduciranih oksida, što se pripisuje boljoj kvašivosti.
Shematski prikaz prednosti LPBF obrade pri kemijskom uklanjanju oksida iz praha za prskanje u sustavima od nehrđajućeg čelika. Izvrsna kvašljivost postiže se uklanjanjem oksida. Izvor slike: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Ukratko, u ovoj studiji korišten je postupak kemijskog jetkanja za kemijsku regeneraciju visoko oksidiranih prahova nehrđajućeg čelika uranjanjem u Ralphov reagens, otopinu željeznog klorida i bakrovog klorida u klorovodičnoj kiselini. Uočeno je da je uranjanje u zagrijanu otopinu Ralphovog sredstva za jetkanje tijekom 1 sata rezultiralo 10-strukim smanjenjem pokrivenosti oksidom na nanesenom prahu.
Autori vjeruju da kemijsko jetkanje ima potencijal za poboljšanje i korištenje u široj mjeri za obnovu višestruko ponovno korištenih čestica prskanja ili LPBF prahova, čime se povećava vrijednost skupih materijala na bazi praha.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. i dr. Produljenje vijeka trajanja praha u aditivnoj proizvodnji: kemijsko jetkanje prskanja nehrđajućeg čelika. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Odricanje od odgovornosti: Ovdje izneseni stavovi su stavovi autora u njegovom osobnom svojstvu i ne predstavljaju nužno stavove tvrtke AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlasnika i operatera ove web stranice. Ova izjava o odricanju od odgovornosti dio je uvjeta korištenja ove web stranice.
Surbhi Jain je slobodna tehnička spisateljica sa sjedištem u Delhiju u Indiji. Doktorirala je fiziku na Sveučilištu u Delhiju i sudjelovala u brojnim znanstvenim, kulturnim i sportskim aktivnostima. Njezina akademska pozadina je istraživanje u znanosti o materijalima, specijalizirana za razvoj optičkih uređaja i senzora. Ima veliko iskustvo u pisanju sadržaja, uređivanju, analizi eksperimentalnih podataka i upravljanju projektima, te je objavila 7 istraživačkih radova u časopisima indeksiranim u Scopusu i podnijela 2 indijska patenta na temelju svog istraživačkog rada. Strastvena je ljubiteljica čitanja, pisanja, istraživanja i tehnologije, uživa u kuhanju, glumi, vrtlarstvu i sportu.
Jainizam, Subi. (24. svibnja 2022.). Nova metoda kemijskog jetkanja uklanja okside iz oksidiranog praha nehrđajućeg čelika. AZOM. Preuzeto 21. srpnja 2022. s https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Džainizam, Subi. „Nova metoda kemijskog jetkanja za uklanjanje oksida iz oksidiranog praha nehrđajućeg čelika“. AZOM. 21. srpnja 2022.
Džainizam, Subi. „Nova metoda kemijskog jetkanja za uklanjanje oksida iz oksidiranog praha nehrđajućeg čelika“. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Pristupljeno 21. srpnja 2022.).
Džainizam, Subi.2022. Nova metoda kemijskog jetkanja za uklanjanje oksida iz oksidiranog praha nehrđajućeg čelika. AZoM, pristupljeno 21. srpnja 2022., https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Na konferenciji Advanced Materials u lipnju 2022., AZoM je razgovarao s Benom Melroseom iz International Syalons o tržištu naprednih materijala, Industriji 4.0 i nastojanjima prema neto nultoj emisiji.
Na konferenciji Advanced Materials, AZoM je razgovarao s Vigom Sherrillom iz tvrtke General Graphene o budućnosti grafena i kako će njihova nova tehnologija proizvodnje smanjiti troškove i otvoriti potpuno novi svijet primjena u budućnosti.
U ovom intervjuu, AZoM razgovara s predsjednikom Levicrona dr. Ralfom Dupontom o potencijalu novog vretena motora (U)ASD-H25 za poluvodičku industriju.
Otkrijte OTT Parsivel², laserski mjerač pomaka koji se može koristiti za mjerenje svih vrsta oborina. Omogućuje korisnicima prikupljanje podataka o veličini i brzini padajućih čestica.
Environics nudi samostalne sustave za permeaciju za pojedinačne ili više jednokratnih cijevi za permeaciju.
MiniFlash FPA Vision Autosampler tvrtke Grabner Instruments je automatski uzorkivač s 12 pozicija. To je pribor za automatizaciju dizajniran za korištenje s MINIFLASH FP Vision analizatorom.
Ovaj članak pruža procjenu kraja životnog vijeka litij-ionskih baterija, s naglaskom na recikliranje sve većeg broja rabljenih litij-ionskih baterija kako bi se omogućili održivi i kružni pristupi korištenju i ponovnoj upotrebi baterija.
Korozija je degradacija legure zbog izloženosti okolišu. Razne tehnike se koriste za sprječavanje korozijskog propadanja metalnih legura izloženih atmosferskim ili drugim nepovoljnim uvjetima.
Zbog rastuće potražnje za energijom, raste i potražnja za nuklearnim gorivom, što dodatno dovodi do značajnog povećanja potražnje za tehnologijom inspekcije nakon ozračivanja (PIE).