Vi bruker informasjonskapsler for å forbedre opplevelsen din. Ved å fortsette å surfe på dette nettstedet godtar du vår bruk av informasjonskapsler. Mer informasjon.
I en nylig artikkel publisert i tidsskriftet Additive Manufacturing Letters, diskuterer forskere nytten av kjemisk etset rustfritt stålsprut for å forlenge pulverets levetid i additiv produksjon.
Forskning: Forlengelse av pulverlevetiden i additiv produksjon: Kjemisk etsing av sprut av rustfritt stål. Bildekreditt: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Sprutpartikler produseres av smeltede dråper som drives ut fra det smeltede bassenget eller pulverpartikler som varmes opp til nær eller over smeltepunktet når de passerer gjennom laserstrålen.
Til tross for bruken av et inert miljø, fremmer metallets høye reaktivitet nær smeltetemperaturen oksidasjon.Selv om sprutpartikler som kastes ut under LPBF smelter i det minste kort på overflaten, vil det sannsynligvis oppstå diffusjon av flyktige elementer til overflaten, og disse elementene med høy affinitet for oksygen produserer tykke oksidlag.
Siden partialtrykket av oksygen i LPBF vanligvis er høyere enn ved gassforstøvning, økes muligheten for binding med oksygen.
Rustfritt stål og nikkelbaserte legeringssprut er kjent for å oksidere raskt, og danner øyer opp til flere meter i tykkelse. I tillegg er rustfritt stål og nikkelbaserte legeringer, slik som de som produserer oksidsprut av øytype, oftere maskinerte materialer i LPBF, og denne metoden brukes på mer typiske LPBF-metallsprut for å demonstrere den kjemiske spruten på vanlig måte.
(a) SEM-bilde av sprutpartikler i rustfritt stål, (b) eksperimentell metode for termisk kjemisk etsing, (c) LPBF-behandling av deoksiderte sprutpartikler. Bildekreditt: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
I denne studien brukte forfatterne en ny kjemisk etsingsteknikk for å fjerne oksider fra overflaten av oksidert sprutpulver i rustfritt stål. Metalloppløsning rundt og under oksidøyer på pulveret brukes som den primære mekanismen for oksidfjerning, noe som muliggjør mer aggressiv oksidfjerning. Sprut-, ets- og jomfrupulverene ble siktet til samme LPBF-pulverstørrelse.
Teamet viste hvordan man fjerner oksider fra sprutpartikler av rustfritt stål, spesielt de som ble isolert ved hjelp av kjemiske teknikker for å danne Si- og Mn-rike oksidøyer på pulveroverflaten. 316L sprut ble samlet opp fra pulverlaget av LPBF-trykk og kjemisk etset ved nedsenking.Etter å ha siktet alle partikler til samme passerte prosessstørrelsesområde for stål, etc.
Forskerne så på temperatur så vel som to forskjellige rustfrie ståletsemidler. Etter screening i samme størrelsesområde ble LPBF enkeltspor laget ved å bruke lignende virgin pulver, sprutpulver og effektivt etset sprutpulver.
Individuelle LPBF-spor generert fra sprut, etsesprut og uberørt pulver. Bildet med høy forstørrelse viser at oksidlaget som er utbredt på det sprutede sporet er eliminert på det etsede sprutsporet. Det originale pulveret viste at noen oksider fortsatt var tilstede. Bildekreditt: Murray, J. W, et al., Additive Manufacturing Letters
Oksydarealdekning på 316L sprutpulver av rustfritt stål ble redusert med en faktor 10, fra 7 % til 0,7 % etter at Ralphs reagens ble varmet opp til 65 °C i et vannbad i 1 time. Kartlegging av det store området viste EDX-data en reduksjon i oksygennivået fra 13,5 % til 4,5 %.
Etset sprut har et lavere oksidslaggbelegg på baneoverflaten sammenlignet med sprut. I tillegg øker kjemisk etsing av pulveret assimileringen av pulveret på banen. Kjemisk etsing har potensial til å forbedre gjenbrukbarheten og holdbarheten til sprut eller massebrukspulver laget av mye brukt og korrosjonsbestandig rustfritt stålpulver.
På tvers av hele siktstørrelsesområdet på 45-63 µm, forklarer de gjenværende agglomererte partiklene i de etsede og uetsede sprutpulverene hvorfor sporvolumene til de etsede og sprutede pulverene er like, mens volumene til de originale pulverene er omtrent 50 % større. Agglomererte eller satellittdannende volum og pulver ble således observert.
Etset sprut har et lavere oksidslaggbelegg på baneoverflaten sammenlignet med sprut. Når oksidene fjernes kjemisk, viser de halvbundne og bare pulvere bevis på bedre binding av de reduserte oksidene, noe som tilskrives bedre fuktbarhet.
Skjematisk som viser fordelene med LPBF-behandling ved kjemisk fjerning av oksider fra sprutpulver i rustfrie stålsystemer. Utmerket fuktbarhet oppnås ved å eliminere oksider. Bildekreditt: Murray, J.W, et al., Additive Manufacturing Letters
Oppsummert brukte denne studien en kjemisk etseprosedyre for å kjemisk regenerere høyt oksidert sprutpulver av rustfritt stål ved nedsenking i Ralphs reagens, en løsning av jern(III)klorid og kobber(III)klorid i saltsyre. Det ble observert at nedsenking i den oppvarmede Ralph etsemiddelløsningen i 1 time resulterte i en 10 gangers dekning av oksidarealet på pulveret.
Forfatterne mener at kjemisk etsing har potensial til å bli forbedret og brukt i større skala for å fornye flere gjenbrukte sprutpartikler eller LPBF-pulver, og dermed øke verdien av dyre pulverbaserte materialer.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Forlengelse av pulverets levetid i additiv produksjon: kjemisk etsing av sprut av rustfritt stål.Additive Manufacturing Letters 100057 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S272720617
Ansvarsfraskrivelse: Synspunktene som uttrykkes her er de av forfatteren i deres personlige egenskap og representerer ikke nødvendigvis synspunktene til AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, eieren og operatøren av dette nettstedet. Denne ansvarsfraskrivelsen utgjør en del av vilkårene og betingelsene for bruk av denne nettsiden.
Surbhi Jain er en frilans teknisk skribent med base i Delhi, India. Hun har en Ph.D. Mottok en PhD i fysikk fra University of Delhi og deltok i en rekke vitenskapelige, kulturelle og sportslige aktiviteter. Hennes akademiske bakgrunn er innen materialvitenskapelig forskning, med spesialisering i utvikling av optiske enheter og sensorer. Hun har omfattende erfaring innen dataanalyse og publisert prosjektledelse, eksperimentell forskning og prosjektledelse. indekserte tidsskrifter og innleverte 2 indiske patenter basert på forskningsarbeidet hennes. Hun er lidenskapelig opptatt av lesing, skriving, forskning og teknologi, og liker å lage mat, skuespillere, hagearbeid og sport.
Jainism, Subi.(24. mai 2022).Ny kjemisk etsemetode fjerner oksider fra oksidert rustfritt stålsprutpulver.AZOM.Hentet 21. juli 2022 fra https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainism, Subi."Ny kjemisk etsemetode for å fjerne oksider fra oksidert rustfritt stålsprutpulver".AZOM.21. juli 2022..
Jainisme, Subi."Ny kjemisk etsingsmetode for å fjerne oksider fra oksidert sprutpulver av rustfritt stål".AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(Åpnet 21. juli 2022).
Jainisme, Subi.2022.Ny kjemisk etsemetode for å fjerne oksider fra oksidert rustfritt stålsprutpulver.AZoM, åpnet 21. juli 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
På Advanced Materials i juni 2022 snakket AZoM med Ben Melrose fra International Syalons om markedet for avanserte materialer, Industry 4.0, og presset mot netto null.
Hos Advanced Materials snakket AZoM med General Graphenes Vig Sherrill om fremtiden til grafen og hvordan deres nye produksjonsteknologi vil redusere kostnadene for å åpne opp en helt ny verden av applikasjoner i fremtiden.
I dette intervjuet snakker AZoM med Levicron-president Dr. Ralf Dupont om potensialet til den nye (U)ASD-H25 motorspindelen for halvlederindustrien.
Oppdag OTT Parsivel², en laserforskyvningsmåler som kan brukes til å måle alle typer nedbør. Den lar brukere samle inn data om størrelsen og hastigheten til fallende partikler.
Environics tilbyr selvstendige permeasjonssystemer for enkelt- eller flere engangs permeasjonsrør.
MiniFlash FPA Vision Autosampler fra Grabner Instruments er en 12-posisjons autosampler. Det er et automatiseringstilbehør designet for bruk med MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Denne artikkelen gir en sluttvurdering av litiumionbatterier, med fokus på resirkulering av det økende antallet brukte litiumionbatterier for å muliggjøre bærekraftige og sirkulære tilnærminger til batteribruk og gjenbruk.
Korrosjon er nedbrytningen av en legering på grunn av eksponering for miljøet. Ulike teknikker brukes for å forhindre korrosjonsforringelse av metallegeringer utsatt for atmosfæriske eller andre ugunstige forhold.
På grunn av den økende etterspørselen etter energi, øker også etterspørselen etter kjernebrensel, noe som ytterligere fører til en betydelig økning i etterspørselen etter post-irradiation inspection (PIE) teknologi.