Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența. Continuând să navigați pe acest site sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor. Mai multe informații.
Într-un articol recent publicat în revista Additive Manufacturing Letters, cercetătorii discută despre utilitatea stropilor din oțel inoxidabil gravat chimic pentru prelungirea duratei de viață a pulberii în fabricarea aditivă.
Cercetare: Extinderea duratei de viață a pulberii în fabricarea aditive: Gravarea chimică a stropilor din oțel inoxidabil. Credit imagine: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Particulele de stropire sunt produse de picăturile topite expulzate din bazinul topit sau de particulele de pulbere încălzite până aproape sau deasupra punctului de topire pe măsură ce trec prin fasciculul laser.
În ciuda utilizării unui mediu inert, reactivitatea ridicată a metalului în apropierea temperaturii de topire promovează oxidarea. Deși particulele stropite ejectate în timpul LPBF se topesc cel puțin pentru scurt timp la suprafață, este probabil să apară difuzia elementelor volatile la suprafață, iar aceste elemente cu afinitate mare pentru oxigen produc straturi groase de oxid.
Deoarece presiunea parțială a oxigenului în LPBF este de obicei mai mare decât cea din atomizarea gazului, posibilitatea de legare cu oxigen este crescută.
Se știe că stropii din oțel inoxidabil și aliaj pe bază de nichel se oxidează rapid, formând insule de până la câțiva metri în grosime. În plus, oțelurile inoxidabile și aliajele pe bază de nichel, cum ar fi cele care produc stropi de oxid de tip insulă, sunt materiale mai frecvent prelucrate în LPBF, iar aplicarea acestei metode la stropii metalice LPBF mai tipice este o modalitate critică de a demonstra că în mod obișnuit refacerea chimică.
(a) Imagine SEM a particulelor de stropi din oțel inoxidabil, (b) metodă experimentală de gravare termică chimică, (c) Tratamentul LPBF al particulelor de stropi dezoxidate. Credit imagine: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
În acest studiu, autorii au folosit o nouă tehnică de gravare chimică pentru a îndepărta oxizii de pe suprafața pulberilor de stropire din oțel inoxidabil oxidat. Dizolvarea metalului în jurul și sub insulele de oxid de pe pulbere este folosită ca mecanism principal pentru îndepărtarea oxidului, ceea ce permite o îndepărtare mai agresivă a oxidului.
Echipa a arătat cum să îndepărteze oxizii din particulele de stropi de oțel inoxidabil, în special cei care au fost izolați folosind tehnici chimice pentru a forma insule de oxid bogate în Si și Mn pe suprafața pulberii.
Cercetătorii s-au uitat la temperatură, precum și la doi diferiți decapanți din oțel inoxidabil. După screening la aceeași gamă de dimensiuni, pistele simple LPBF au fost create utilizând pulberi virgine similare, pulberi de stropire și pulberi de stropire gravate eficient.
Urme individuale de LPBF generate de stropire, stropi de gravare și pulbere curată. Imaginea cu mărire mare arată că stratul de oxid predominant pe pista pulverizată este eliminat pe pista de pulverizare gravată. Pulberea originală a arătat că unii oxizi erau încă prezenți. Credit imagine: Murray, J. W, et al, Additive Letter Manufacturing
Acoperirea zonei de oxid pe pulberea de stropire din oțel inoxidabil 316L a scăzut cu un factor de 10, de la 7% la 0,7% după ce reactivul Ralph a fost încălzit la 65 °C într-o baie de apă timp de 1 oră. Hartând suprafața mare, datele EDX au arătat o reducere a nivelului de oxigen de la 13,5% la 4,5%.
Stropirea gravată are o acoperire cu zgură de oxid mai mică pe suprafața căii în comparație cu stropirea. În plus, gravarea chimică a pulberii mărește asimilarea pulberii pe pistă. Gravarea chimică are potențialul de a îmbunătăți reutilizarea și durabilitatea pulberilor de stropire sau de utilizare în masă fabricate din pulberi din oțel inoxidabil utilizate pe scară largă și rezistente la coroziune.
Pe întregul interval de dimensiune a site-ului de 45-63 µm, particulele aglomerate rămase în pulberile de stropire gravate și nedetonate explică de ce volumele de urme ale pulberilor gravate și stropite sunt similare, în timp ce volumele pulberilor originale sunt cu aproximativ 50% mai mari. Astfel, pulberile aglomerate sau formate prin satelit au fost observate în volum și densglomerate.
Stropirea gravată are o acoperire cu zgură de oxid mai mică pe suprafața căii în comparație cu stropirea. Când oxizii sunt îndepărtați chimic, pulberile semilegate și goale demonstrează o mai bună legare a oxizilor redusi, care este atribuită unei mai bune umectare.
Schemă care arată beneficiile tratamentului cu LPBF atunci când se îndepărtează chimic oxizii din pulberea stropită în sistemele din oțel inoxidabil. Umiditatea excelentă este obținută prin eliminarea oxizilor. Credit imagine: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
În rezumat, acest studiu a folosit o procedură de gravare chimică pentru a regenera chimic pulberile de stropi de oțel inoxidabil puternic oxidate prin imersarea în reactiv Ralph, o soluție de clorură ferică și clorură cuprică în acid clorhidric.
Autorii cred că gravarea chimică are potențialul de a fi îmbunătățită și utilizată la o scară mai largă pentru a reînnoi mai multe particule de stropire reutilizate sau pulberi LPBF, crescând astfel valoarea materialelor scumpe pe bază de pulbere.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Extinderea duratei de viață a pulberii în fabricarea aditivă: gravarea chimică a stropilor din oțel inoxidabil. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022).
Exonerare de responsabilitate: Opiniile exprimate aici sunt cele ale autorului în calitate personală și nu reprezintă neapărat punctele de vedere ale AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, proprietarul și operatorul acestui site web. Această declinare a răspunderii face parte din termenii și condițiile de utilizare a acestui site web.
Surbhi Jain este scriitoare tehnică independentă cu sediul în Delhi, India. Are un doctorat în fizică de la Universitatea din Delhi și a participat la o serie de activități științifice, culturale și sportive. Experiența ei academică este în cercetarea în știința materialelor, specializată în dezvoltarea de dispozitive optice și senzori. Are o experiență vastă în scrierea de conținut, editarea de lucrări de cercetare și managementul datelor, publicate în reviste indexate și în managementul de date. 2 brevete indiene bazate pe munca sa de cercetare. Pasionată de lectură, scris, cercetare și tehnologie, îi place să gătească, actoria, grădinărit și sport.
Jainism, Subi. (24 mai 2022). Noua metodă de gravare chimică îndepărtează oxizii din pulberea de stropi din oțel inoxidabil oxidat. AZOM. Recuperat la 21 iulie 2022 de la https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainism, Subi.” Nouă metodă de gravare chimică pentru îndepărtarea oxizilor din pulberea de stropi din oțel inoxidabil oxidat”.AZOM.21 iulie 2022..
Jainism, Subi.” Nouă metodă de gravare chimică pentru a îndepărta oxizii din pulberea de stropi din oțel inoxidabil oxidat”.AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Accesat 21 iulie 2022).
Jainism, Subi.2022.Nouă metodă de gravare chimică pentru a îndepărta oxizii din pulberea de stropire din oțel inoxidabil oxidat.AZoM, accesat 21 iulie 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
La Advanced Materials în iunie 2022, AZoM a vorbit cu Ben Melrose de la International Syalons despre piața materialelor avansate, Industry 4.0 și împingerea către zero net.
La Advanced Materials, AZoM a vorbit cu Vig Sherrill de la General Graphene despre viitorul grafenului și despre modul în care tehnologia lor nouă de producție va reduce costurile pentru a deschide o lume cu totul nouă de aplicații în viitor.
În acest interviu, AZoM discută cu președintele Levicron, Dr. Ralf Dupont, despre potențialul noului ax motor (U)ASD-H25 pentru industria semiconductoarelor.
Descoperiți OTT Parsivel², un contor de deplasare cu laser care poate fi utilizat pentru a măsura toate tipurile de precipitații. Acesta permite utilizatorilor să colecteze date despre dimensiunea și viteza particulelor care cad.
Environics oferă sisteme de permeare autonome pentru tuburi de permeare de unică folosință sau multiple.
MiniFlash FPA Vision Autosampler de la Grabner Instruments este un autosampler cu 12 poziții. Este un accesoriu de automatizare conceput pentru a fi utilizat cu MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Acest articol oferă o evaluare a sfârșitului de viață a bateriilor litiu-ion, cu accent pe reciclarea numărului tot mai mare de baterii litiu-ion uzate pentru a permite abordări durabile și circulare ale utilizării și reutilizarii bateriilor.
Coroziunea este degradarea unui aliaj din cauza expunerii la mediu. Sunt utilizate diverse tehnici pentru a preveni deteriorarea coroziunii a aliajelor metalice expuse la atmosferă sau la alte condiții adverse.
Datorită cererii tot mai mari de energie, cererea de combustibil nuclear crește și ea, ceea ce duce în continuare la o creștere semnificativă a cererii de tehnologie de inspecție post-iradiere (PIE).