Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda. Dengan terus menjelajahi situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami. Informasi lebih lanjut.
Dalam sebuah artikel baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Additive Manufacturing Letters, para peneliti membahas kegunaan percikan baja tahan karat yang tergores secara kimiawi untuk memperpanjang usia bubuk dalam manufaktur aditif.
Riset: Memperpanjang Umur Serbuk dalam Manufaktur Aditif: Etsa Kimia dari Percikan Baja Tahan Karat. Kredit Gambar: MarinaGrigorovna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Partikel percikan dihasilkan oleh tetesan cair yang dikeluarkan dari kolam cair atau partikel bubuk yang dipanaskan mendekati atau di atas titik lebur saat melewati sinar laser.
Meskipun menggunakan lingkungan inert, reaktivitas logam yang tinggi di dekat suhu lelehnya mendorong oksidasi. Meskipun percikan partikel yang dikeluarkan selama LPBF meleleh setidaknya sebentar di permukaan, difusi elemen volatil ke permukaan kemungkinan akan terjadi, dan elemen dengan afinitas tinggi terhadap oksigen ini menghasilkan lapisan oksida tebal.
Karena tekanan parsial oksigen dalam LPBF biasanya lebih tinggi daripada atomisasi gas, kemungkinan pengikatan dengan oksigen meningkat.
Percikan paduan berbasis baja tahan karat dan nikel diketahui teroksidasi dengan cepat, membentuk pulau dengan ketebalan hingga beberapa meter. Selain itu, baja tahan karat dan paduan berbasis nikel, seperti yang menghasilkan percikan oksida tipe pulau, adalah bahan mesin yang lebih umum di LPBF, dan menerapkan metode ini ke percikan logam LPBF yang lebih umum untuk menunjukkan bahwa pembaharuan kimia sangat penting untuk Serbuk dengan cara biasa.
(a) gambar SEM partikel hujan rintik-rintik baja tahan karat, (b) metode eksperimental etsa kimia termal, (c) perlakuan LPBF terhadap partikel hujan rintik-rintik terdeoksidasi. Kredit gambar: Murray, J.W, et al, Additive Manufacturing Letters
Dalam penelitian ini, penulis menggunakan teknik etsa kimia baru untuk menghilangkan oksida dari permukaan bubuk percikan baja tahan karat teroksidasi. Pelarutan logam di sekitar dan di bawah pulau oksida pada bubuk digunakan sebagai mekanisme utama untuk menghilangkan oksida, yang memungkinkan penghilangan oksida yang lebih agresif. Bubuk percikan, etsa, dan perawan diayak ke kisaran ukuran bubuk yang sama untuk pemrosesan LPBF.
Tim menunjukkan cara menghilangkan oksida dari partikel percikan baja tahan karat, terutama yang diisolasi menggunakan teknik kimia untuk membentuk pulau oksida kaya Si dan Mn pada permukaan serbuk. Percikan 316L dikumpulkan dari bedak bubuk cetakan LPBF dan secara kimiawi dietsa dengan pencelupan. Setelah menyaring semua partikel ke kisaran ukuran yang sama, LPBF memprosesnya menjadi satu lintasan dengan percikan terukir yang dioptimalkan dan baja tahan karat perawan.
Para peneliti melihat suhu serta dua pengetsa baja tahan karat yang berbeda. Setelah menyaring ke kisaran ukuran yang sama, trek tunggal LPBF dibuat dengan menggunakan bubuk perawan yang serupa, bubuk percikan, dan bubuk percikan yang tergores secara efisien.
Jejak LPBF individu dihasilkan dari hujan rintik-rintik, percikan etsa, dan bubuk murni. Gambar perbesaran tinggi menunjukkan bahwa lapisan oksida yang lazim pada jalur tergagap dihilangkan pada jalur tergagap tergores. Serbuk asli menunjukkan bahwa beberapa oksida masih ada. Kredit gambar: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Cakupan area oksida pada bubuk percikan stainless steel 316L menurun dengan faktor 10, dari 7% menjadi 0,7% setelah reagen Ralph dipanaskan hingga 65 °C dalam penangas air selama 1 jam. Memetakan area yang luas, data EDX menunjukkan penurunan kadar oksigen dari 13,5% menjadi 4,5%.
Hujan rintik-rintik tergores memiliki lapisan terak oksida yang lebih rendah pada permukaan trek dibandingkan dengan rintik-rintik. Selain itu, etsa kimia bubuk meningkatkan asimilasi bubuk pada trek. Pengetsaan kimia memiliki potensi untuk meningkatkan kegunaan ulang dan daya tahan percikan atau bubuk penggunaan massal yang dibuat dari bubuk baja tahan karat yang digunakan secara luas dan tahan korosi.
Di seluruh rentang ukuran ayakan 45-63 µm, partikel yang diaglomerasi tersisa dalam serbuk berhamburan yang tergores dan tidak tergores menjelaskan mengapa volume jejak serbuk yang tergores dan berhamburan serupa, sedangkan volume serbuk asli kira-kira 50% lebih besar.
Hujan rintik-rintik terukir memiliki lapisan terak oksida yang lebih rendah pada permukaan lintasan dibandingkan dengan percikan. Ketika oksida dihilangkan secara kimiawi, bubuk semi-terikat dan telanjang menunjukkan bukti pengikatan oksida tereduksi yang lebih baik, yang dikaitkan dengan keterbasahan yang lebih baik.
Skema yang menunjukkan manfaat perawatan LPBF saat menghilangkan oksida secara kimiawi dari bubuk percikan dalam sistem baja tahan karat. Keterbasahan yang sangat baik dicapai dengan menghilangkan oksida. Kredit gambar: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Singkatnya, penelitian ini menggunakan prosedur etsa kimiawi untuk meregenerasi secara kimia bubuk percikan baja tahan karat yang sangat teroksidasi dengan merendam dalam reagen Ralph, larutan besi klorida dan kupri klorida dalam asam klorida. Diamati bahwa perendaman dalam larutan etsa Ralph yang dipanaskan selama 1 jam menghasilkan pengurangan 10 kali lipat dalam cakupan area oksida pada bubuk yang disemprotkan.
Para penulis percaya bahwa etsa kimia memiliki potensi untuk ditingkatkan dan digunakan dalam skala yang lebih luas untuk memperbarui beberapa partikel hujan rintik-rintik atau bubuk LPBF yang dapat digunakan kembali, sehingga meningkatkan nilai bahan berbasis bubuk yang mahal.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al.Memperpanjang masa pakai bubuk dalam pembuatan aditif: etsa kimia dari percikan baja tahan karat. Surat Pembuatan Aditif 100057 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Penafian: Pandangan yang diungkapkan di sini adalah dari penulis dalam kapasitas pribadi mereka dan tidak mewakili pandangan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, pemilik dan operator situs web ini. Penafian ini merupakan bagian dari syarat dan ketentuan penggunaan situs web ini.
Surbhi Jain adalah penulis teknis lepas yang berbasis di Delhi, India.Dia memiliki gelar Ph.D.Mendapat gelar PhD dalam bidang Fisika dari University of Delhi dan berpartisipasi dalam sejumlah kegiatan ilmiah, budaya, dan olahraga.Latar belakang akademisnya adalah penelitian ilmu material, dengan spesialisasi dalam pengembangan perangkat optik dan sensor.Dia memiliki pengalaman luas dalam penulisan konten, pengeditan, analisis data eksperimental, dan manajemen proyek, dan telah menerbitkan 7 makalah penelitian di jurnal terindeks Scopus dan mengajukan 2 paten India berdasarkan karya penelitiannya.Bersemangat membaca, menulis, penelitian dan teknologi, dia menikmati memasak, berakting, berkebun dan olahraga.
Jainisme, Subi.(24 Mei 2022).Metode etsa kimia baru menghilangkan oksida dari bubuk percikan baja tahan karat teroksidasi.AZOM.Diakses 21 Juli 2022 dari https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainisme, Subi.”Metode etsa kimia baru untuk menghilangkan oksida dari bubuk percikan baja tahan karat teroksidasi”.AZOM.21 Juli 2022..
Jainisme, Subi.”Metode etsa kimia baru untuk menghilangkan oksida dari bubuk percikan baja tahan karat teroksidasi”.AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(Diakses 21 Juli 2022).
Jainisme, Subi.2022.Metode etsa kimia baru untuk menghilangkan oksida dari bubuk percikan baja tahan karat teroksidasi.AZoM, diakses 21 Juli 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Di Advanced Materials pada Juni 2022, AZoM berbicara dengan Ben Melrose dari International Syalons tentang pasar material canggih, Industri 4.0, dan dorongan menuju net zero.
Di Advanced Materials, AZoM berbicara dengan Vig Sherrill dari General Graphene tentang masa depan graphene dan bagaimana teknologi produksi baru mereka akan mengurangi biaya untuk membuka dunia aplikasi yang benar-benar baru di masa depan.
Dalam wawancara ini, AZoM berbicara dengan Presiden Levicron Dr. Ralf Dupont tentang potensi spindel motor baru (U)ASD-H25 untuk industri semikonduktor.
Temukan OTT Parsivel², pengukur perpindahan laser yang dapat digunakan untuk mengukur semua jenis presipitasi. Alat ini memungkinkan pengguna mengumpulkan data tentang ukuran dan kecepatan partikel yang jatuh.
Environics menawarkan sistem perembesan mandiri untuk tabung perembesan sekali pakai atau ganda.
MiniFlash FPA Vision Autosampler dari Grabner Instruments adalah autosampler 12 posisi. Ini adalah aksesori otomasi yang dirancang untuk digunakan dengan MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Artikel ini memberikan penilaian akhir masa pakai baterai lithium-ion, dengan fokus pada daur ulang meningkatnya jumlah baterai lithium-ion bekas untuk memungkinkan pendekatan yang berkelanjutan dan sirkular untuk penggunaan dan penggunaan kembali baterai.
Korosi adalah degradasi paduan akibat paparan lingkungan. Berbagai teknik digunakan untuk mencegah kerusakan korosi paduan logam yang terpapar atmosfer atau kondisi buruk lainnya.
Karena meningkatnya permintaan energi, permintaan bahan bakar nuklir juga meningkat, yang selanjutnya mengarah pada peningkatan permintaan teknologi inspeksi pasca-iradiasi (PIE) yang signifikan.