Na zlepšenie vášho zážitku používame súbory cookie. Pokračovaním v prehliadaní tejto stránky súhlasíte s používaním súborov cookie. Viac informácií.
V nedávnom článku publikovanom v časopise Additive Manufacturing Letters výskumníci diskutujú o užitočnosti chemicky leptaného rozstreku nehrdzavejúcej ocele na predĺženie životnosti prášku v aditívnej výrobe.
Výskum: Predĺženie životnosti prášku v aditívnej výrobe: Chemické leptanie rozstreku nehrdzavejúcej ocele. Zdroj obrázka: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Rozstrekujúce častice pri laserovom tavení v práškovom lôžku (LPBF) vznikajú roztavenými kvapôčkami vyvrhovanými z roztaveného bazéna alebo práškovými časticami zahriatymi na teplotu blízko alebo nad bod topenia pri prechode laserovým lúčom.
Napriek použitiu inertného prostredia vysoká reaktivita kovu v blízkosti teploty topenia podporuje oxidáciu. Hoci sa častice rozstreku vyvrhované počas LPBF aspoň krátko roztavia na povrchu, je pravdepodobné, že dôjde k difúzii prchavých prvkov na povrch a tieto prvky s vysokou afinitou ku kyslíku vytvárajú hrubé oxidové vrstvy.
Keďže parciálny tlak kyslíka v LPBF je zvyčajne vyšší ako pri atomizácii plynu, zvyšuje sa možnosť väzby s kyslíkom.
Je známe, že rozstreky z nehrdzavejúcej ocele a zliatin na báze niklu rýchlo oxidujú a vytvárajú ostrovčeky s hrúbkou až niekoľko metrov. Okrem toho sú nehrdzavejúce ocele a zliatiny na báze niklu, ako napríklad tie, ktoré produkujú oxidové rozstreky ostrovčekového typu, bežnejšie obrábané materiály v LPBF a aplikácia tejto metódy na typickejšie kovové rozstreky LPBF demonštruje, že chemická obnova je pre prášok bežným spôsobom kritická.
(a) SEM snímka častíc rozstreku nehrdzavejúcej ocele, (b) experimentálna metóda tepelno-chemického leptania, (c) LPBF úprava deoxidovaných častíc rozstreku. Zdroj obrázka: Murray, J. W a kol., Additive Manufacturing Letters
V tejto štúdii autori použili novú techniku ​​chemického leptania na odstránenie oxidov z povrchu oxidovaných práškov z nehrdzavejúcej ocele získaných striekaním. Ako primárny mechanizmus na odstránenie oxidov sa používa rozpúšťanie kovu okolo a pod ostrovčekmi oxidov na prášku, čo umožňuje agresívnejšie odstraňovanie oxidov. Prášky získané striekaním, leptaním a panenské prášky boli preosiate na rovnaký rozsah veľkosti prášku na spracovanie LPBF.
Tím ukázal, ako odstrániť oxidy z častíc rozstreku nehrdzavejúcej ocele, najmä tie, ktoré boli izolované pomocou chemických techník za vzniku oxidových ostrovčekov bohatých na Si a Mn na povrchu prášku. Z práškového lôžka výtlačkov LPBF bolo odobratých 316 l rozstreku a chemicky vyleptaných ponorením. Po preosiatí všetkých častíc na rovnaký rozsah veľkostí ich LPBF spracuje do jedného prechodu s optimalizovaným leptaným rozstrekom a panenskou nehrdzavejúcou oceľou.
Výskumníci skúmali teplotu, ako aj dva rôzne leptadlá pre nehrdzavejúcu oceľ. Po prehľadávaní na rovnaký rozsah veľkostí boli vytvorené jednotlivé stopy LPBF s použitím podobných panenských práškov, striekačkových práškov a efektívne leptaných striekačkových práškov.
Jednotlivé stopy LPBF generované z rozstreku, rozstreku leptania a čistého prášku. Obrázok s vysokým zväčšením ukazuje, že oxidová vrstva prevládajúca na naprašovanej dráhe je na leptanej naprašovanej dráhe eliminovaná. Pôvodný prášok ukázal, že niektoré oxidy boli stále prítomné. Zdroj obrázka: Murray, J. W a kol., Additive Manufacturing Letters
Pokrytie plochy oxidom na práškovom rozstrekovaní z nehrdzavejúcej ocele 316L sa po zahriatí Ralphovho činidla na 65 °C vo vodnom kúpeli počas 1 hodiny znížilo 10-násobne, zo 7 % na 0,7 %. Pri mapovaní veľkej plochy údaje z EDX ukázali zníženie hladiny kyslíka z 13,5 % na 4,5 %.
Leptaný rozstrek má na povrchu dráhy nižší povlak oxidovej trosky v porovnaní s rozstrekom. Okrem toho chemické leptanie prášku zvyšuje jeho asimiláciu na dráhe. Chemické leptanie má potenciál zlepšiť opätovnú použiteľnosť a trvanlivosť rozstreku alebo hromadne používaných práškov vyrobených zo široko používaných a korózii odolných práškov nehrdzavejúcej ocele.
V celom rozsahu veľkosti sita 45 – 63 µm zostávajúce aglomerované častice v leptaných a neleptaných rozstrekovaných práškoch vysvetľujú, prečo sú stopové objemy leptaných a rozstrekovaných práškov podobné, zatiaľ čo objemy pôvodných práškov sú približne o 50 % väčšie. Bolo pozorované, že aglomerované alebo satelity tvoriace prášky ovplyvňujú sypnú hustotu, a teda aj objem.
Leptaný rozstrek má na povrchu dráhy nižší povlak oxidovej trosky v porovnaní s rozstrekom. Po chemickom odstránení oxidov vykazujú čiastočne viazané a holé prášky známky lepšej väzby redukovaných oxidov, čo sa pripisuje lepšej zmáčavosti.
Schéma znázorňujúca výhody úpravy LPBF pri chemickom odstraňovaní oxidov z rozstrekovaného prášku v systémoch z nehrdzavejúcej ocele. Vynikajúca zmáčateľnosť sa dosahuje elimináciou oxidov. Zdroj obrázka: Murray, J. W a kol., Additive Manufacturing Letters
Stručne povedané, táto štúdia použila postup chemického leptania na chemickú regeneráciu vysoko oxidovaných práškov z nehrdzavejúcej ocele ponorením do Ralphovho činidla, roztoku chloridu železitého a chloridu meďnatého v kyseline chlorovodíkovej. Bolo pozorované, že ponorenie do zahriateho roztoku Ralphovho leptadla na 1 hodinu viedlo k 10-násobnému zníženiu pokrytia oxidovej plochy na rozstreknutom prášku.
Autori sa domnievajú, že chemické leptanie má potenciál na zlepšenie a širšie využitie na obnovu viacnásobne opätovne použitých častíc rozstreku alebo práškov LPBF, čím sa zvýši hodnota drahých materiálov na báze prášku.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. a kol. Predĺženie životnosti prášku v aditívnej výrobe: chemické leptanie rozstreku nehrdzavejúcej ocele. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Vyhlásenie o vylúčení zodpovednosti: Názory vyjadrené v tomto dokumente sú názormi autora vyjadrenými osobne a nemusia nevyhnutne predstavovať názory spoločnosti AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a prevádzkovateľa tejto webovej stránky. Toto vyhlásenie o vylúčení zodpovednosti tvorí súčasť zmluvných podmienok používania tejto webovej stránky.
Surbhi Jain je nezávislá technická spisovateľka so sídlom v Dillí v Indii. Má doktorát z fyziky na Univerzite v Dillí a zúčastnila sa mnohých vedeckých, kultúrnych a športových aktivít. Jej akademické vzdelanie je v oblasti výskumu v oblasti materiálových vied so špecializáciou na vývoj optických zariadení a senzorov. Má rozsiahle skúsenosti s písaním obsahu, editáciou, analýzou experimentálnych údajov a projektovým riadením a na základe svojej výskumnej práce publikovala 7 výskumných prác v časopisoch indexovaných systémom Scopus a podala 2 indické patenty. Je vášnivou čítacou, písanou, výskumnou a technologickou pracovníčkou, rada varí, hrá, záhradkárči a športuje.
Džainizmus, Subi. (24. mája 2022). Nová metóda chemického leptania odstraňuje oxidy z oxidovaného prášku z nehrdzavejúcej ocele. AZOM. Zdroj: 21. júla 2022 z https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Džainizmus, Subi. „Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného prášku z nehrdzavejúcej ocele“. AZOM. 21. júla 2022.
Džainizmus, Subi. „Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného prášku z nehrdzavejúcej ocele“. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Prístup 21. júla 2022).
Džainizmus, Subi.2022. Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného prášku z nehrdzavejúcej ocele. AZoM, prístup 21. júla 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Na konferencii Advanced Materials v júni 2022 sa spoločnosť AZoM rozprávala s Benom Melroseom zo spoločnosti International Syalons o trhu s pokročilými materiálmi, Priemysle 4.0 a snahe o dosiahnutie nulových čistých emisií.
Na konferencii Advanced Materials sa spoločnosť AZoM rozprávala s Vigom Sherrillom zo spoločnosti General Graphene o budúcnosti grafénu a o tom, ako ich nová výrobná technológia zníži náklady a otvorí tak úplne nový svet jeho aplikácií v budúcnosti.
V tomto rozhovore sa AZoM rozpráva s prezidentom spoločnosti Levicron Dr. Ralfom Dupontom o potenciáli nového vretena motora (U)ASD-H25 pre polovodičový priemysel.
Objavte OTT Parsivel², laserový merač posunu, ktorý možno použiť na meranie všetkých typov zrážok. Umožňuje používateľom zhromažďovať údaje o veľkosti a rýchlosti padajúcich častíc.
Spoločnosť Environics ponúka samostatné permeačné systémy pre jednorazové alebo viacnásobné permeačné trubice.
Automatický vzorkovač MiniFlash FPA Vision od spoločnosti Grabner Instruments je 12-pozičný automatický vzorkovač. Je to automatizačné príslušenstvo určené na použitie s analyzátorom MINIFLASH FP Vision.
Tento článok poskytuje hodnotenie konca životnosti lítium-iónových batérií so zameraním na recykláciu rastúceho počtu použitých lítium-iónových batérií s cieľom umožniť udržateľné a obehové prístupy k používaniu a opätovnému použitiu batérií.
Korózia je degradácia zliatiny v dôsledku vystavenia prostrediu. Na zabránenie koróznemu zhoršeniu kovových zliatin vystavených atmosférickým alebo iným nepriaznivým podmienkam sa používajú rôzne techniky.
V dôsledku rastúceho dopytu po energii sa zvyšuje aj dopyt po jadrovom palive, čo ďalej vedie k výraznému nárastu dopytu po technológii kontroly po ožiarení (PIE).