Na zlepšenie vášho zážitku používame cookies. Pokračovaním v prehliadaní tejto stránky súhlasíte s naším používaním cookies. Viac informácií.
V nedávnom článku publikovanom v časopise Additive Manufacturing Letters výskumníci diskutujú o užitočnosti chemicky leptaného rozstreku z nehrdzavejúcej ocele na predĺženie životnosti prášku pri aditívnej výrobe.
Výskum: Predĺženie životnosti prášku pri výrobe aditív: Chemické leptanie rozstreku z nehrdzavejúcej ocele. Image Credit: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Rozstrekujúce častice sú produkované roztavenými kvapôčkami vyvrhnutými z roztaveného kúpeľa alebo časticami prášku, ktoré sa pri prechode cez laserový lúč zahrejú na teplotu blízko alebo nad bod topenia.
Napriek použitiu inertného prostredia vysoká reaktivita kovu v blízkosti jeho teploty topenia podporuje oxidáciu. Aj keď sa častice rozstreku vyvrhnuté počas LPBF aspoň krátko roztopia na povrchu, je pravdepodobné, že dôjde k difúzii prchavých prvkov na povrch a tieto prvky s vysokou afinitou ku kyslíku vytvárajú hrubé vrstvy oxidu.
Pretože 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 niekoľkých metrov. Okrem toho nehrdzavejúce ocele a zliatiny na báze niklu, ako napríklad tie, ktoré vytvárajú ostrovčekové rozstreky oxidov, sú bežnejšie obrábanými materiálmi v LPBF a aplikácia tejto metódy na typickejšie rozstreky kovov LPBF, aby sa preukázalo, že chemická obnova je pre prášok v bežnom spôsobe kritická.
(a) SEM snímka rozstrekových častíc z nehrdzavejúcej ocele, (b) experimentálna metóda tepelného chemického leptania, (c) LPBF úprava deoxidovaných rozstrekových častíc. Kredit snímky: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
V tejto štúdii autori použili novú techniku ​​chemického leptania na odstránenie oxidov z povrchu oxidovaných práškov z nehrdzavejúcej ocele. Rozpúšťanie kovov okolo a pod ostrovčekmi oxidov na prášku sa používa ako primárny mechanizmus na odstraňovanie oxidov, čo umožňuje agresívnejšie odstránenie oxidov. Prášky rozstreku, leptania a panenského prášku boli preosiate na rovnaký rozsah veľkosti prášku na spracovanie LPBF.
Tím ukázal, ako odstrániť oxidy z rozstrekovaných častíc nehrdzavejúcej ocele, najmä tých, ktoré boli izolované pomocou chemických techník na vytvorenie ostrovčekov oxidov bohatých na Si a Mn na povrchu prášku. 316 l rozstreku sa zozbieralo z práškového lôžka výtlačkov LPBF a chemicky sa vyleptalo ponorením. Po preosievaní všetkých častíc na rovnaký rozsah veľkosti ich LPBF spracuje na jeden rozstrek z nehrdzavejúcej ocele a optimalizované.
Výskumníci skúmali teplotu, ako aj dve rôzne leptadlá z nehrdzavejúcej ocele. Po preosievaní na rovnaký rozsah veľkostí boli vytvorené jednotlivé stopy LPBF použitím podobných panenských práškov, rozprašovacích práškov a účinne leptaných rozprašovacích práškov.
Jednotlivé stopy LPBF generované rozstrekom, rozstrekovaním leptaním a nedotknutým práškom. Snímka s vysokým zväčšením ukazuje, že vrstva oxidu prevládajúca na naprášenej dráhe je na leptanej naprašovanej dráhe eliminovaná. Pôvodný prášok ukázal, že niektoré oxidy boli stále prítomné. Kredit snímky: Murray, J. W a kol., Additive Manufacturing Letters
Pokrytie oxidovej oblasti na striekacom prášku z nehrdzavejúcej ocele 316L sa znížilo o faktor 10, zo 7 % na 0,7 % po tom, čo sa Ralphovo činidlo zahrievalo na 65 °C vo vodnom kúpeli počas 1 hodiny. Pri mapovaní veľkej oblasti údaje EDX ukázali zníženie hladín kyslíka z 13,5 % na 4,5 %.
Leptaný rozstrek má na povrchu dráhy povlak s nižším obsahom oxidovej trosky v porovnaní s rozstrekom. Okrem toho chemické leptanie prášku zvyšuje asimiláciu prášku na dráhe. Chemické leptanie má potenciál zlepšiť opätovnú použiteľnosť a trvanlivosť rozstrekovaných alebo hromadne používaných práškov vyrobených zo široko používaných práškov z nehrdzavejúcej ocele odolných voči korózii.
V celom rozsahu veľkosti sita 45-63 µm zostávajúce aglomerované častice v leptaných a neleptaných rozprašovaných práškoch vysvetľujú, prečo sú stopové objemy leptaných a rozprašovaných práškov podobné, zatiaľ čo objemy pôvodných práškov sú približne o 50 % väčšie. Pozorovalo sa, že aglomerované alebo satelit tvoriace prášky ovplyvňujú objemovú hustotu, a teda objem.
Naleptaný rozstrek má na povrchu dráhy povlak s nižším obsahom oxidovej trosky v porovnaní s rozstrekovaním. Keď sú oxidy chemicky odstránené, poloviazané a holé prášky vykazujú známky lepšej väzby redukovaných oxidov, čo sa pripisuje lepšej zmáčavosti.
Schéma znázorňujúca výhody ošetrenia LPBF pri chemickom odstraňovaní oxidov z rozstrekovaného prášku v systémoch z nehrdzavejúcej ocele. Vynikajúca zmáčavosť sa dosahuje elimináciou oxidov. Obrazový kredit: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Stručne povedané, táto štúdia použila postup chemického leptania na chemickú regeneráciu vysoko oxidovaných rozstrekových práškov z nehrdzavejúcej ocele ponorením do Ralphovho činidla, roztoku chloridu železitého a chloridu meďnatého v kyseline chlorovodíkovej. Bolo pozorované, že ponorenie do zahriateho leptacieho roztoku Ralph na 1 hodinu viedlo k 10-násobnému zníženiu pokrytia oxidovým práškom na postriekanej ploche.
Autori sa domnievajú, že chemické leptanie má potenciál na zlepšenie a využitie v širšom meradle na obnovu viacnásobne použitých rozstrekovaných častíc alebo práškov LPBF, čím sa zvýši hodnota drahých materiálov na báze prášku.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. Predĺženie životnosti prášku pri aditívnej výrobe: chemické leptanie rozstreku z nehrdzavejúcej ocele.Additive Manufacturing Letters 100057 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772306902
Zrieknutie sa zodpovednosti: Názory vyjadrené tu sú názormi autora v ich osobnej spôsobilosti a nemusia nevyhnutne predstavovať názory spoločnosti AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a prevádzkovateľa tejto webovej stránky. Toto odmietnutie zodpovednosti tvorí súčasť 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 podieľala sa na množstve vedeckých, kultúrnych a športových aktivít. Jej akademická minulosť je vo výskume materiálovej vedy, špecializuje sa na vývoj optických zariadení a senzorov. Má rozsiahle skúsenosti s písaním obsahu, správou súborov, analýzou experimentálnych dát a výskumných projektov v indických patentoch S2. s vášňou pre čítanie, písanie, výskum a technológie, má rada varenie, herectvo, záhradkárčenie a šport.
Jainism, Subi. (24. máj 2022). Nová metóda chemického leptania odstraňuje oxidy z oxidovaného rozstreku z nehrdzavejúcej ocele. AZOM. Získané 21. júla 2022 z https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Jainism, Subi.“ Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného rozstrekového prášku z nehrdzavejúcej ocele.“ AZOM. 21. júla 2022.
Jainism, Subi.“ Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného rozstrekového prášku z nehrdzavejúcej ocele.
Džinizmus, Subi. 2022.Nová metóda chemického leptania na odstránenie oxidov z oxidovaného postriekaného prášku z nehrdzavejúcej ocele.AZoM, prístup z 21. júla 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Na konferencii Advanced Materials v júni 2022 AZoM hovoril s Benom Melrosom z International Syalons o trhu s pokročilými materiálmi, Priemyslu 4.0 a posune smerom k nule.
Na Advanced Materials sa AZoM rozprával s Vigom Sherrillom z General Graphene o budúcnosti grafénu a o tom, ako ich nová výrobná technológia zníži náklady na otvorenie úplne nového sveta aplikácií v budúcnosti.
V tomto rozhovore AZoM hovorí s prezidentom Levicron Dr. Ralfom Dupontom o potenciáli nového vretena motora (U)ASD-H25 pre polovodičový priemysel.
Objavte OTT Parsivel², laserový merač výtlaku, ktorý možno použiť na meranie všetkých typov zrážok. Umožňuje používateľom zbierať údaje o veľkosti a rýchlosti padajúcich častíc.
Environics ponúka samostatné permeačné systémy pre jednorazové alebo viaceré permeačné trubice na jedno použitie.
MiniFlash FPA Vision Autosampler od Grabner Instruments je 12-polohový autosampler. Ide o automatizačné príslušenstvo navrhnuté na použitie s MINIFLASH FP Vision Analyzer.
Tento článok poskytuje hodnotenie konca životnosti lítium-iónových batérií so zameraním na recykláciu zvyšujúceho sa počtu použitých lítium-iónových batérií s cieľom umožniť udržateľné a kruhové prístupy k používaniu a opätovnému použitiu batérií.
Korózia je degradácia zliatiny v dôsledku vystavenia životnému prostrediu. Na zabránenie korózneho poškodenia kovových zliatin vystavených atmosférickým alebo iným nepriaznivým podmienkam sa používajú rôzne techniky.
Vzhľadom na zvyšujúci sa dopyt po energii sa zvyšuje aj dopyt po jadrovom palive, čo ďalej vedie k výraznému nárastu dopytu po technológii post-radiačnej kontroly (PIE).