אנו משתמשים בעוגיות כדי לשפר את החוויה שלך. על ידי המשך הגלישה באתר זה אתה מסכים לשימוש שלנו בעוגיות. מידע נוסף.
במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת Additive Manufacturing Letters, חוקרים דנים בתועלת של כתמי נירוסטה חרוטים כימית להארכת חיי אבקה בייצור תוסף.
מחקר: הארכת חיי אבקה בייצור תוסף: תחריט כימי של נתזי נירוסטה. קרדיט תמונה: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
מתכת לייזר Powder Bed Fusion (LPBF) חלקיקי התזה מיוצרים על ידי טיפות מותכות הנפלטות מהבריכה המותכת או חלקיקי אבקה מחוממים קרוב או מעל לנקודת ההיתוך כשהם עוברים דרך קרן הלייזר.
למרות השימוש בסביבה אינרטית, התגובתיות הגבוהה של המתכת בסמוך לטמפרטורת ההיתוך שלה מקדמת חמצון.למרות שחלקיקי שפריץ הנפלטים במהלך LPBF נמסים לפחות לזמן קצר על פני השטח, סביר להניח שתתרחש דיפוזיה של יסודות נדיפים אל פני השטח, ואלמנטים אלו בעלי זיקה גבוהה לחמצן מייצרים שכבות תחמוצת עבות.
מכיוון שהלחץ החלקי של החמצן ב-LPBF הוא בדרך כלל גבוה יותר מזה שבפירוק גז, גדלה האפשרות להיקשר עם חמצן.
ידוע כי ניתזי נירוסטה וסגסוגת על בסיס ניקל מתחמצנים במהירות, ויוצרים איים בעובי של עד מספר מטרים. בנוסף, פלדות אל חלד וסגסוגות על בסיס ניקל, כגון אלו המייצרות ניתזי תחמוצת מסוג אי, הם חומרים נפוצים יותר בעיבוד שבבי ב-LPBF, ויישום שיטה זו על מנת להדגים ניתזי מתכת טיפוסיים יותר של LPBF בצורה קריטית יותר ל-Pwalrene כימיקלים.
(א) תמונת SEM של חלקיקי נתזי נירוסטה, (ב) שיטה ניסיונית של תחריט כימי תרמית, (ג) טיפול ב-LPBF של חלקיקי נתזים מפוזרים. קרדיט תמונה: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
במחקר זה, המחברים השתמשו בטכניקת תחריט כימית חדשה להסרת תחמוצות מפני השטח של אבקות התזה מחומצנות מנירוסטה. פירוק מתכת מסביב ומתחת לאיי תחמוצת על האבקה משמש כמנגנון העיקרי להסרת תחמוצת, מה שמאפשר הסרת תחמוצת אגרסיבית יותר. אבקות השפריץ, התחריט והבתולים נוננו לאותו תהליך אבקת LPBF.
הצוות הראה כיצד להסיר תחמוצות מחלקיקי נתזי נירוסטה, במיוחד אלה שבודדו באמצעות טכניקות כימיות ליצירת איי תחמוצת עשירים ב-Si ו-Mn על פני האבקה. 316L של ניתזים נאספו ממצע האבקה של הדפסי LPBF ונחרטו כימית על ידי טבילה. לאחר הקרנת כל החלקיקים לאותו טווח תהליכי פלדה חסרי ספא בודדים ו-LPBF שעברו אופטימיזציה של פלדה בודדת וכו'.
החוקרים בחנו את הטמפרטורה כמו גם שני חומרי תחריט שונים מנירוסטה. לאחר הקרנה לאותו טווח גדלים, נוצרו רצועות בודדות של LPBF על ידי שימוש באבקות בתוליות דומות, אבקות שפריץ ואבקות שפריץ חרוטות ביעילות.
עקבות LPBF בודדים שנוצרו משפריץ, נתזי תחריט ואבקה בתולית. תמונת ההגדלה הגבוהה מראה ששכבת התחמוצת הרווחת על המסלול המקרטע מסולקת על המסלול המקרטע החרוט. האבקה המקורית הראתה שכמה תחמוצות עדיין קיימות. קרדיט תמונה: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
כיסוי שטח התחמוצת באבקת התזה 316L מפלדת אל חלד ירד בפקטור של 10, מ-7% ל-0.7% לאחר שהריאגנט של ראלף חומם ל-65 מעלות צלזיוס באמבט מים למשך שעה. מיפוי השטח הגדול, נתוני EDX הראו ירידה ברמות החמצן מ-13.5% ל-4.5%.
לנתזים חרוטים ציפוי סיגים תחמוצתי נמוך יותר על פני המסלול בהשוואה לנתזים. בנוסף, חריטה כימית של האבקה מגבירה את הטמעת האבקה על המסלול. לחריטה כימית יש פוטנציאל לשפר את השימוש החוזר והעמידות של ניתזים או אבקות לשימוש המוני העשויות מאבקות נירוסטה בשימוש נרחב ועמידות בפני קורוזיה.
על פני כל טווח גודל המסננת 45-63 מיקרומטר, החלקיקים האגורים הנותרים באבקות הנתזים החרוטות והלא חרוטות מסבירים מדוע נפחי העקבות של האבקות החרוטות והמותזות דומים, בעוד הנפחים של האבקות המקוריות גדולות בכ-50%. אבקות נצפות או הלווין יוצרות צפיפות ובכך נצפתה אבקות.
לנתזים חרוטים יש ציפוי סיגים תחמוצת נמוך יותר על פני המסלול בהשוואה לנתזים. כאשר התחמוצות מוסרות כימית, האבקות החשופות למחצה מדגימות עדות לקשירה טובה יותר של התחמוצות המופחתות, אשר מיוחסת להרטבה טובה יותר.
סכמטי המראה את היתרונות של טיפול ב-LPBF בעת הסרה כימית של תחמוצות מאבקת התזה במערכות נירוסטה. יכולת הרטבה מצוינת מושגת על ידי ביטול תחמוצות. קרדיט תמונה: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
לסיכום, מחקר זה השתמש בהליך תחריט כימי לחידוש כימי של אבקות נתזי נירוסטה מחומצנות מאוד על ידי טבילה בריאגנט של ראלף, תמיסה של כלוריד ברזל וכלוריד קופרי בחומצה הידרוכלורית. נצפה כי טבילה בתמיסת התחריט המחוממת של ראלף במשך שעה הביאה להפחתת שטח החמצן של אבקת פי 10 בכיסוי החמצן.
המחברים מאמינים כי לחריטה כימית יש פוטנציאל להשתפר ולהשתמש בקנה מידה רחב יותר כדי לחדש מספר רב של חלקיקי נתזים או אבקות LPBF בשימוש חוזר, ובכך להגדיל את הערך של חומרים יקרים מבוססי אבקה.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. הארכת חיי אבקה בייצור תוסף: תחריט כימי של נתזי פלדת אל חלד. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S272720609
כתב ויתור: הדעות המובעות כאן הן של המחבר בתפקידם האישי ואינן מייצגות בהכרח את דעותיה של AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, הבעלים והמפעיל של אתר זה. כתב ויתור זה מהווה חלק מתנאי השימוש באתר זה.
Surbhi Jain היא סופרת טכנית עצמאית שבסיסה בדלהי, הודו. יש לה דוקטורט. קיבלה דוקטורט בפיזיקה מאוניברסיטת דלהי והשתתפה במספר פעילויות מדעיות, תרבותיות וספורטיביות. הרקע האקדמי שלה הוא בחקר מדעי החומרים, המתמחה בפיתוח מכשירים אופטיים וחיישנים. יש לה ניסיון רב בניתוח נתונים וניהול פרויקטים וניסויים, מחקר מחקר וניסויים. אינדקס כתבי עת והגישה 2 פטנטים הודיים על סמך עבודת המחקר שלה. בעלת תשוקה לקריאה, כתיבה, מחקר וטכנולוגיה, היא נהנית מבישול, משחק, גינון וספורט.
Jainism, Subi.(24 במאי 2022). שיטת תחריט כימית חדשה מסירה תחמוצות מאבקת התזה מחומצנת מפלדת אל חלד. AZOM. אוחזר ב-21 ביולי 2022 מ-https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainism, Subi."שיטת תחריט כימית חדשה להסרת תחמוצות מאבקת נתזי נירוסטה מחומצנת". AZOM. 21 ביולי 2022..
Jainism, Subi."שיטת תחריט כימית חדשה להסרת תחמוצות מאבקת נתזי נירוסטה מחומצנת".AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(נגישה ב-21 ביולי 2022).
ג'יניזם, Subi.2022.שיטת תחריט כימית חדשה להסרת תחמוצות מאבקת התזה מחומצנת מפלדת אל-חלד. AZoM, נגישה ב-21 ביולי 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
ב-Advanced Materials ביוני 2022, AZoM שוחחה עם בן מלרוז מ-International Syalons על שוק החומרים המתקדמים, Industry 4.0, והדחיפה לעבר אפס נטו.
ב-Advanced Materials, AZoM שוחחה עם Vig Sherrill של General Graphene על עתיד הגרפן וכיצד טכנולוגיית הייצור החדשנית שלהם תפחית עלויות כדי לפתוח עולם חדש לגמרי של יישומים בעתיד.
בראיון זה, AZoM משוחחת עם נשיא Levicron, ד"ר ראלף דופונט, על הפוטנציאל של ציר המנוע החדש (U)ASD-H25 לתעשיית המוליכים למחצה.
גלה את ה-OTT Parsivel², מד תזוזה לייזר שניתן להשתמש בו למדידת כל סוגי המשקעים. הוא מאפשר למשתמשים לאסוף נתונים על גודל ומהירות של חלקיקים נופלים.
Environics מציעה מערכות חדירות עצמאיות עבור צינורות חלחול חד-פעמיים או מרובים.
הדגימה האוטומטית של MiniFlash FPA Vision מבית Grabner Instruments היא דגימה אוטומטית של 12 מצבים. זהו אביזר אוטומציה המיועד לשימוש עם מנתח MINIFLASH FP Vision.
מאמר זה מספק הערכת סוף החיים של סוללות ליתיום-יון, תוך התמקדות במיחזור המספר ההולך וגדל של סוללות ליתיום-יון משומשות כדי לאפשר גישות בנות קיימא ומעגליות לשימוש ושימוש חוזר בסוללות.
קורוזיה היא השפלה של סגסוגת עקב חשיפה לסביבה. טכניקות שונות משמשות למניעת הידרדרות קורוזיה של סגסוגות מתכת חשופות לתנאים שליליים אטמוספריים או אחרים.
בשל הביקוש הגובר לאנרגיה, עולה גם הביקוש לדלק גרעיני, מה שמוביל עוד יותר לעלייה משמעותית בביקוש לטכנולוגיית בדיקת פוסט-הקרנה (PIE).