Mēs izmantojam sīkfailus, lai uzlabotu jūsu pieredzi. Turpinot pārlūkot šo vietni, jūs piekrītat mūsu sīkfailu lietošanai. Plašāka informācija.
Nesenā rakstā, kas publicēts žurnālā Additive Manufacturing Letters, pētnieki apspriež ķīmiski kodināta nerūsējošā tērauda šļakatu lietderību pulvera kalpošanas laika pagarināšanai aditīvajā ražošanā.
Pētījums: Pulvera kalpošanas laika pagarināšana aditīvajā ražošanā: nerūsējošā tērauda šļakatu ķīmiskā kodināšana. Attēla kredīts: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metāla lāzera pulvera slāņa kausēšana (LPBF). Šļakatu daļiņas rodas, izkausētiem pilieniem izstumjot tos no izkausētās vannas, vai pulvera daļiņām, kas tiek uzkarsētas līdz kušanas temperatūrai vai augstākai, tām izejot cauri lāzera staram.
Neskatoties uz inertas vides izmantošanu, metāla augstā reaģētspēja tuvu tā kušanas temperatūrai veicina oksidēšanos. Lai gan LPBF laikā izmestās šļakatu daļiņas vismaz īslaicīgi izkūst uz virsmas, visticamāk, notiks gaistošo elementu difūzija uz virsmas, un šie elementi ar augstu afinitāti pret skābekli veido biezus oksīda slāņus.
Tā kā skābekļa parciālais spiediens LPBF parasti ir augstāks nekā gāzes atomizācijā, palielinās saistīšanās ar skābekli iespējamība.
Ir zināms, ka nerūsējošā tērauda un niķeļa sakausējumu šļakatas ātri oksidējas, veidojot salas līdz pat vairāku metru biezumā. Turklāt nerūsējošais tērauds un niķeļa sakausējumi, piemēram, tie, kas rada salu tipa oksīda šļakatas, ir biežāk apstrādāti materiāli LPBF, un šīs metodes piemērošana tipiskākām LPBF metāla šļakatām parāda, ka ķīmiskā atjaunošana ir kritiski svarīga pulvera apstrādei parastajā veidā.
(a) Nerūsējošā tērauda šļakatu daļiņu SEM attēls, (b) termiskās ķīmiskās kodināšanas eksperimentālā metode, (c) deoksidētu šļakatu daļiņu LPBF apstrāde. Attēla kredīts: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Šajā pētījumā autori izmantoja jaunu ķīmiskās kodināšanas metodi, lai noņemtu oksīdus no oksidēta nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera virsmas. Metāla šķīdināšana ap un zem oksīda salām uz pulvera tiek izmantota kā galvenais oksīda noņemšanas mehānisms, kas ļauj agresīvāk noņemt oksīdu. Šļakatu, kodinātie un neapstrādātie pulveri tika izsijāti līdz tādam pašam pulvera izmēru diapazonam LPBF apstrādei.
Komanda parādīja, kā no nerūsējošā tērauda šļakatu daļiņām noņemt oksīdus, īpaši tās, kas tika izolētas, izmantojot ķīmiskās metodes, lai uz pulvera virsmas veidotu Si un Mn bagātas oksīdu saliņas. No LPBF izdruku pulvera slāņa tika savākti 316 l šļakatu un ķīmiski iegravēti ar iegremdēšanas metodi. Pēc visu daļiņu atsijāšanas vienā izmēru diapazonā LPBF tās apstrādā vienā piegājienā ar optimizētām kodinātām šļakatām un neapstrādātu nerūsējošo tēraudu.
Pētnieki pētīja temperatūru, kā arī divus dažādus nerūsējošā tērauda kodinātājus. Pēc pārbaudes līdz tādam pašam izmēru diapazonam, izmantojot līdzīgus neapstrādātus pulverus, šļakatu pulverus un efektīvi kodinātus šļakatu pulverus, tika izveidotas LPBF atsevišķas sliedes.
Atsevišķas LPBF pēdas, kas rodas no šļakatām, kodināšanas šļakatām un tīra pulvera. Lielā palielinājuma attēls parāda, ka oksīda slānis, kas dominē uz izsmidzinātās celiņa, ir noņemts uz kodinātās izsmidzinātās celiņa. Sākotnējais pulveris parādīja, ka daži oksīdi joprojām bija klāt. Attēla kredīts: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Pēc tam, kad Ralfa reaģents tika uzkarsēts līdz 65 °C ūdens vannā 1 stundu, oksīda laukuma pārklājums uz 316L nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera samazinājās 10 reizes, no 7% līdz 0,7%. Kartējot lielo laukumu, EDX dati uzrādīja skābekļa līmeņa samazināšanos no 13,5% līdz 4,5%.
Kodinātām šļakatām ir mazāks oksīda izdedžu pārklājums uz trases virsmas salīdzinājumā ar šļakatām. Turklāt pulvera ķīmiskā kodināšana palielina pulvera asimilāciju uz trases. Ķīmiskajai kodināšanai ir potenciāls uzlabot šļakatu vai masveidā izmantojamu pulveru, kas izgatavoti no plaši izmantotiem un korozijizturīgiem nerūsējošā tērauda pulveriem, atkārtotu izmantojamību un izturību.
Visā 45–63 µm sieta izmēru diapazonā atlikušās aglomerētās daļiņas kodinātajos un nekodinātajos izsmidzināšanas pulveros izskaidro, kāpēc kodināto un izsmidzināšanas pulveru pēdu tilpumi ir līdzīgi, savukārt sākotnējo pulveru tilpumi ir aptuveni par 50% lielāki. Tika novērots, ka aglomerēti vai satelītus veidojoši pulveri ietekmē tilpuma blīvumu un līdz ar to tilpumu.
Kodinātām šļakatām ir mazāks oksīda izdedžu pārklājums uz trases virsmas salīdzinājumā ar šļakatām. Kad oksīdi tiek ķīmiski noņemti, daļēji saistītie un kailie pulveri uzrāda labāku reducēto oksīdu saistīšanos, kas tiek attiecināts uz labāku mitrināmību.
Shematiski parādītas LPBF apstrādes priekšrocības, ķīmiski noņemot oksīdus no šļakatu pulvera nerūsējošā tērauda sistēmās. Lieliska mitrināšanas spēja tiek panākta, noņemot oksīdus. Attēla kredīts: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Rezumējot, šajā pētījumā tika izmantota ķīmiskās kodināšanas procedūra, lai ķīmiski atjaunotu ļoti oksidētus nerūsējošā tērauda šļakatu pulverus, iegremdējot tos Ralfa reaģentā — dzelzs(III) hlorīda un vara(III) hlorīda šķīdumā sālsskābē. Tika novērots, ka iegremdēšana uzkarsētā Ralfa kodināšanas šķīdumā uz 1 stundu 10 reizes samazināja oksīda laukuma pārklājumu uz izšļakstītā pulvera.
Autori uzskata, ka ķīmiskajai kodināšanai ir potenciāls uzlabot un izmantot plašākā mērogā, lai atjaunotu vairākas atkārtoti izmantotas šļakatu daļiņas vai LPBF pulverus, tādējādi palielinot dārgu pulverveida materiālu vērtību.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. u.c. Pulvera kalpošanas laika pagarināšana aditīvajā ražošanā: nerūsējošā tērauda šļakatu ķīmiskā kodināšana. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Atruna: Šeit paustais viedoklis ir autora personīgais viedoklis un ne vienmēr atspoguļo AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, šīs tīmekļa vietnes īpašnieka un operatora, viedokli. Šī atruna ir daļa no šīs tīmekļa vietnes lietošanas noteikumiem un nosacījumiem.
Surbhi Džeina ir ārštata tehniskā rakstniece, kas dzīvo Deli, Indijā. Viņai ir doktora grāds fizikā Deli Universitātē un viņa ir piedalījusies vairākās zinātniskās, kultūras un sporta aktivitātēs. Viņas akadēmiskā pieredze ir saistīta ar materiālzinātnes pētījumiem, specializējoties optisko ierīču un sensoru izstrādē. Viņai ir plaša pieredze satura rakstīšanā, rediģēšanā, eksperimentālo datu analīzē un projektu vadībā, un viņa ir publicējusi 7 pētniecības darbus Scopus indeksētos žurnālos un iesniegusi 2 Indijas patentus, pamatojoties uz savu pētniecības darbu. Viņai patīk lasīt, rakstīt, pētīt un izmantot tehnoloģijas, ēst gatavošana, aktiermāksla, dārzkopība un sports.
Džainisms, Subi. (2022. gada 24. maijs). Jauna ķīmiskās kodināšanas metode noņem oksīdus no oksidēta nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera. AZOM. Iegūts 2022. gada 21. jūlijā no https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Džainisms, Subi. “Jauna ķīmiskās kodināšanas metode oksīdu noņemšanai no oksidēta nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera”. AZOM. 2022. gada 21. jūlijs.
Džainisms, Subi. “Jauna ķīmiskās kodināšanas metode oksīdu noņemšanai no oksidēta nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera”. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Skatīts 2022. gada 21. jūlijā).
Džainisms, Subi.2022. Jauna ķīmiskās kodināšanas metode oksīdu noņemšanai no oksidēta nerūsējošā tērauda šļakatu pulvera.AZoM, apmeklēts 2022. gada 21. jūlijā, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
2022. gada jūnijā notikušajā Advanced Materials konferencē AZoM runāja ar Benu Melrouzu no International Syalons par progresīvo materiālu tirgu, 4.0 rūpniecību un virzību uz neto nulles emisijām.
Izstādē “Advanced Materials” AZoM runāja ar uzņēmuma “General Graphene” pārstāvi Vigu Šerilu par grafēna nākotni un to, kā viņu jaunā ražošanas tehnoloģija samazinās izmaksas, lai nākotnē pavērtu pilnīgi jaunu pielietojumu pasauli.
Šajā intervijā AZoM runā ar Levicron prezidentu Dr. Ralfu Dupontu par jaunā (U)ASD-H25 motora vārpstas potenciālu pusvadītāju nozarē.
Atklājiet OTT Parsivel² — lāzera nobīdes mērītāju, ko var izmantot visu veidu nokrišņu mērīšanai. Tas ļauj lietotājiem apkopot datus par krītošo daļiņu izmēru un ātrumu.
Environics piedāvā autonomas permeācijas sistēmas vienai vai vairākām vienreizlietojamām permeācijas caurulēm.
Grabner Instruments MiniFlash FPA Vision automātiskais paraugu ņēmējs ir 12 pozīciju automātiskais paraugu ņēmējs. Tas ir automatizācijas piederums, kas paredzēts lietošanai ar MINIFLASH FP Vision analizatoru.
Šajā rakstā sniegts litija jonu akumulatoru ekspluatācijas laika beigu novērtējums, īpašu uzmanību pievēršot aizvien pieaugošajam lietotu litija jonu akumulatoru skaitam, lai nodrošinātu ilgtspējīgas un aprites ekonomikas pieejas akumulatoru lietošanai un atkārtotai izmantošanai.
Korozija ir sakausējuma degradācija vides iedarbības dēļ. Lai novērstu atmosfēras vai citu nelabvēlīgu apstākļu iedarbībai pakļautu metālu sakausējumu korozijas izraisītu bojāšanos, tiek izmantotas dažādas metodes.
Pieaugošā enerģijas pieprasījuma dēļ palielinās arī kodoldegvielas pieprasījums, kas vēl vairāk noved pie ievērojama pieprasījuma pieauguma pēc pēcapstarošanas pārbaudes (PIE) tehnoloģijas.