Sütiket használunk a felhasználói élmény javítása érdekében. A weboldal böngészésének folytatásával elfogadja a sütik használatát. További információ.
Az Additive Manufacturing Letters folyóiratban nemrég megjelent cikkükben kutatók a kémiailag maratott rozsdamentes acél fröccsenések hasznosságát tárgyalják a por élettartamának meghosszabbítására az additív gyártásban.
Kutatás: A porok élettartamának meghosszabbítása additív gyártásban: Rozsdamentes acél fröccsenéseinek kémiai maratása. Kép ​​forrása: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Fémlézeres porágyas fúzió (LPBF) A fröccsenő részecskéket az olvadt medencéből kilökődő olvadt cseppek, vagy a lézersugáron áthaladó, olvadáspont közelébe vagy fölé hevített porrészecskék hozzák létre.
Az inert környezet használata ellenére a fém olvadási hőmérséklete közelében tapasztalható magas reakcióképessége elősegíti az oxidációt. Bár az LPBF során kilökődő fröccsenő részecskék legalább rövid időre megolvadnak a felületen, valószínűleg illékony elemek diffúziója következik be a felületre, és ezek az oxigénhez nagy affinitással rendelkező elemek vastag oxidrétegeket képeznek.
Mivel az oxigén parciális nyomása az LPBF-ben általában magasabb, mint a gázporlasztásnál, az oxigénnel való kötődés lehetősége megnő.
A rozsdamentes acél és a nikkel alapú ötvözetek fröccsenései köztudottan gyorsan oxidálódnak, akár több méter vastagságú szigeteket képezve. Ezenkívül a rozsdamentes acélok és a nikkel alapú ötvözetek, például azok, amelyek sziget típusú oxid fröccsenéseket okoznak, gyakrabban megmunkált anyagok az LPBF-ben, és ennek a módszernek a tipikusabb LPBF fém fröccsenésekre való alkalmazása azt mutatja, hogy a kémiai megújulás kritikus fontosságú a por szokásos módon történő előállításához.
(a) Rozsdamentes acél fröccsent részecskék pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) képe, (b) termikus kémiai maratás kísérleti módszere, (c) deoxidált fröccsent részecskék LPBF kezelése. Kép ​​forrása: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Ebben a tanulmányban a szerzők egy új kémiai maratási technikát alkalmaztak az oxidok eltávolítására az oxidált rozsdamentes acél fröccsporok felületéről. Az oxidok eltávolításának elsődleges mechanizmusa a por oxid-szigetei körüli és alatti fémoldódás, amely agresszívabb oxideltávolítást tesz lehetővé. A fröccspor, a maratott és a szűz porokat azonos porméret-tartományba szitálták az LPBF feldolgozáshoz.
A csapat bemutatta, hogyan lehet eltávolítani az oxidokat a rozsdamentes acél fröccsent részecskéiből, különösen azokból, amelyeket kémiai technikákkal izoláltak, hogy Si- és Mn-gazdag oxid-szigeteket képezzenek a por felületén. 316 liter fröccsent anyagot gyűjtöttek össze az LPBF nyomatok porágyából, és kémiailag maratták bemerítéssel. Miután az összes részecskét azonos mérettartományba szűrték, az LPBF egyetlen menetben dolgozza fel azokat optimalizált maratott fröccsent anyaggal és szűz rozsdamentes acéllal.
A kutatók a hőmérsékletet, valamint két különböző rozsdamentes acél maratószert vizsgáltak. Azonos mérettartományba való szűrés után LPBF egysávos sávokat hoztak létre hasonló szűz porok, fröccsporok és hatékonyan maratott fröccsporok felhasználásával.
Egyedi LPBF görbék keletkeznek fröccsenésből, maratási fröccsenésből és tiszta porból. A nagy nagyítású kép azt mutatja, hogy a porlasztott sávon jelen lévő oxidréteg eltűnik a maratott porlasztott sávon. Az eredeti porban még mindig voltak oxidok. Kép ​​forrása: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
A 316L rozsdamentes acél fröccsenőpor oxidfelületének lefedettsége tízszeresére, 7%-ról 0,7%-ra csökkent, miután a Ralph-reagenst 1 órán át 65 °C-ra melegítették vízfürdőben. A nagy területet feltérképezve az EDX adatok az oxigénszint 13,5%-ról 4,5%-ra történő csökkenését mutatták.
A maratott fröccsöntés alacsonyabb oxid salakbevonattal rendelkezik a pálya felületén a fröccsent porhoz képest. Ezenkívül a por kémiai maratása növeli a por asszimilációját a pályán. A kémiai maratás javíthatja a széles körben használt és korrózióálló rozsdamentes acél porokból készült fröccsöntés vagy tömegesen felhasznált porok újrafelhasználhatóságát és tartósságát.
A teljes 45-63 µm-es szitaátmérő-tartományban a maratott és a maratatlan fröccsporokban megmaradt agglomerált részecskék magyarázzák, hogy a maratott és a fröccsporok nyomnyi térfogata miért hasonló, míg az eredeti porok térfogata körülbelül 50%-kal nagyobb. Megfigyelték, hogy az agglomerált vagy szatellitképző porok befolyásolják a térfogatsűrűséget és így a térfogatot.
A maratott fröccsöntés alacsonyabb oxid salakbevonattal rendelkezik a pálya felületén a fröccsent porhoz képest. Amikor az oxidokat kémiailag eltávolítják, a félig kötött és csupasz porok a redukált oxidok jobb kötődését mutatják, ami a jobb nedvesíthetőségnek tulajdonítható.
Az LPBF-kezelés előnyeit bemutató vázlat a rozsdamentes acél rendszerekben lévő fröccsenő por oxidjainak kémiai eltávolításakor. A kiváló nedvesíthetőséget az oxidok eltávolításával érik el. Kép ​​forrása: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Összefoglalva, ez a tanulmány kémiai maratási eljárást alkalmazott a magasan oxidált rozsdamentes acél fröccsent porok kémiai regenerálására Ralph-reagensbe, vas-klorid és réz-klorid sósavas oldatába való bemerítéssel. Megfigyelték, hogy az 1 órás, melegített Ralph-maróoldatba való bemerítés a fröccsent por oxidfelületének tízszeres csökkenését eredményezte.
A szerzők úgy vélik, hogy a kémiai maratás fejlesztésének és szélesebb körű alkalmazásának lehetősége megvan a többszörösen újrafelhasznált fröccsrészecskék vagy LPBF porok megújítására, ezáltal növelve a drága por alapú anyagok értékét.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. A porok élettartamának meghosszabbítása az additív gyártásban: rozsdamentes acél fröccsenés kémiai maratása. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Jogi nyilatkozat: Az itt kifejtett nézetek a szerző személyes minőségében képviselik őket, és nem feltétlenül tükrözik az AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, a weboldal tulajdonosának és üzemeltetőjének nézeteit. Ez a jogi nyilatkozat a weboldal felhasználási feltételeinek részét képezi.
Surbhi Jain szabadúszó műszaki író, aki Delhiben, Indiában él. PhD fokozattal rendelkezik. Fizikából doktorált a Delhi Egyetemen, és számos tudományos, kulturális és sporttevékenységben vett részt. Tudományos háttere anyagtudományi kutatás, szakterülete optikai eszközök és érzékelők fejlesztése. Kiterjedt tapasztalattal rendelkezik tartalomírás, szerkesztés, kísérleti adatelemzés és projektmenedzsment terén, és 7 kutatási cikket publikált Scopus indexált folyóiratokban, valamint 2 indiai szabadalmat nyújtott be kutatási munkája alapján. Szenvedélyesen szereti az olvasást, az írást, a kutatást és a technológiát, szívesen főzik, színészkedik, kertészkedik és sportol.
Dzsainizmus, Subi. (2022. május 24.). Új kémiai maratási módszer eltávolítja az oxidokat az oxidált rozsdamentes acél fröccsenő porról. AZOM. Letöltve: 2022. július 21., https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Dzsainizmus, Subi. „Új kémiai maratási módszer oxidok eltávolítására oxidált rozsdamentes acél fröccsent porból”. AZOM. 2022. július 21.
Dzsainizmus, Subi. „Új kémiai maratási módszer oxidok eltávolítására oxidált rozsdamentes acél fröccsent porból”. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Hozzáférés: 2022. július 21.).
Dzsainizmus, Subi. 2022. Új kémiai maratási módszer oxidok eltávolítására oxidált rozsdamentes acél fröccsenő porból. AZoM, hozzáférés: 2022. július 21., https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
A 2022 júniusi Advanced Materials konferencián az AZoM Ben Melrose-zal, az International Syalons munkatársával beszélgetett a fejlett anyagok piacáról, az Ipar 4.0-ról és a nettó nulla kibocsátás felé való elmozdulásról.
Az Advanced Materials konferencián az AZoM a General Graphene munkatársával, Vig Sherrill-lel beszélgetett a grafén jövőjéről, és arról, hogy az újszerű előállítási technológiájuk hogyan fogja csökkenteni a költségeket, és ezáltal egy teljesen új alkalmazási világot nyitni a jövőben.
Ebben az interjúban az AZoM Dr. Ralf Duponttal, a Levicron elnökével beszélget az új (U)ASD-H25 motororsó félvezetőiparban rejlő lehetőségeiről.
Fedezze fel az OTT Parsivel² lézeres elmozdulásmérőt, amely mindenféle csapadék mérésére használható. Lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy adatokat gyűjtsenek a hulló részecskék méretéről és sebességéről.
Az Environics önálló permeációs rendszereket kínál egy vagy több egyszer használatos permeációs csőhöz.
A Grabner Instruments MiniFlash FPA Vision autosamplerje egy 12 pozíciós automata mintavevő. Ez egy automatizálási kiegészítő, amelyet a MINIFLASH FP Vision Analyzerrel való használatra terveztek.
Ez a cikk a lítium-ion akkumulátorok élettartamának végi értékelését tartalmazza, különös tekintettel a használt lítium-ion akkumulátorok egyre növekvő számának újrahasznosítására, hogy fenntartható és körforgásos megközelítéseket lehessen alkalmazni az akkumulátorok használatában és újrafelhasználásában.
A korrózió az ötvözetek környezeti hatások miatti lebomlása. Különböző technikákat alkalmaznak a légköri vagy más kedvezőtlen körülményeknek kitett fémötvözetek korróziós romlásának megakadályozására.
Az energia iránti növekvő kereslet miatt a nukleáris üzemanyag iránti kereslet is megnő, ami tovább vezet a besugárzás utáni ellenőrzési (PIE) technológia iránti kereslet jelentős növekedéséhez.