เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณ โดยการเรียกดูไซต์นี้ต่อไป แสดงว่าคุณยอมรับให้เราใช้คุกกี้ ข้อมูลเพิ่มเติม
ในบทความล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Additive Manufacturing Letters นักวิจัยได้หารือเกี่ยวกับประโยชน์ของการกระเด็นของสแตนเลสที่ผ่านการกัดกร่อนทางเคมีเพื่อยืดอายุของผงในกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง
งานวิจัย: การยืดอายุของผงในกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง: การกัดทางเคมีของสเตนเลสสตีลที่กระเด็นออกมา เครดิตภาพ: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
อนุภาคกระเซ็นของการหลอมรวมผงเลเซอร์โลหะ (LPBF) เกิดจากหยดของเหลวที่หลอมละลายที่ถูกขับออกมาจากแอ่งของเหลวที่หลอมละลาย หรืออนุภาคผงที่ถูกให้ความร้อนจนใกล้หรือเหนือจุดหลอมเหลวขณะที่ผ่านลำแสงเลเซอร์
แม้จะใช้สภาพแวดล้อมเฉื่อย แต่ปฏิกิริยาที่สูงของโลหะใกล้กับอุณหภูมิหลอมเหลวจะส่งเสริมให้เกิดออกซิเดชัน แม้ว่าอนุภาคกระเซ็นที่พุ่งออกมาในระหว่างการหลอมเหลวของ LPBF อย่างน้อยก็ในช่วงสั้นๆ ที่พื้นผิว ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดการแพร่กระจายขององค์ประกอบที่ระเหยไปที่พื้นผิว และองค์ประกอบเหล่านี้ที่มีความสัมพันธ์สูงกับออกซิเจนจะผลิตชั้นออกไซด์ที่หนา
เนื่องจากความดันบางส่วนของออกซิเจนใน LPBF มักจะสูงกว่าความดันบางส่วนในกระบวนการสร้างละอองก๊าซ จึงทำให้มีความเป็นไปได้ในการจับกับออกซิเจนเพิ่มขึ้น
เป็นที่ทราบกันดีว่าสเตนเลสและโลหะผสมนิกเกิลที่มีจุดกระเซ็นจะเกิดออกซิเดชันอย่างรวดเร็ว โดยก่อตัวเป็นเกาะที่มีความหนาสูงสุดถึงหลายเมตร นอกจากนี้ สเตนเลสและโลหะผสมนิกเกิล เช่น โลหะผสมที่ทำให้เกิดจุดกระเซ็นออกไซด์แบบเกาะ มักถูกกลึงเป็นวัสดุใน LPBF มากกว่า และการนำกระบวนการนี้ไปใช้กับจุดกระเซ็นโลหะ LPBF ทั่วไปเพื่อแสดงให้เห็นว่ากระบวนการทางเคมีใหม่มีความสำคัญต่อผงโลหะในลักษณะปกติ
(ก) ภาพ SEM ของอนุภาคสแปตเตอร์สเตนเลส (ข) วิธีการทดลองการกัดกร่อนทางเคมีด้วยความร้อน (ค) การบำบัดด้วย LPBF ของอนุภาคสแปตเตอร์ที่กำจัดออกซิเดชันแล้ว เครดิตภาพ: Murray, J. W และคณะ, Additive Manufacturing Letters
ในการศึกษาครั้งนี้ ผู้เขียนใช้เทคนิคการกัดทางเคมีแบบใหม่เพื่อกำจัดออกไซด์ออกจากพื้นผิวของผงสเตนเลสที่กระเซ็นจนเกิดออกซิเดชัน โดยใช้การละลายโลหะรอบๆ และด้านล่างของเกาะออกไซด์บนผงเป็นกลไกหลักในการกำจัดออกไซด์ ซึ่งช่วยให้กำจัดออกไซด์ได้อย่างรุนแรงมากขึ้น ผงกระเซ็น ผงกัดกร่อน และผงบริสุทธิ์จะถูกร่อนให้มีขนาดผงเท่ากันสำหรับการประมวลผล LPBF
ทีมงานได้แสดงให้เห็นวิธีการกำจัดออกไซด์ออกจากอนุภาคสแปตเตอร์สแตนเลส โดยเฉพาะอนุภาคที่ถูกแยกโดยใช้เทคนิคทางเคมีเพื่อสร้างเกาะออกไซด์ที่อุดมด้วย Si และ Mn บนพื้นผิวผง ได้มีการเก็บรวบรวมสแปตเตอร์ 316 ลิตรจากชั้นผงของงานพิมพ์ LPBF และแกะสลักด้วยสารเคมีโดยการแช่ หลังจากคัดกรองอนุภาคทั้งหมดในช่วงขนาดเดียวกันแล้ว LPBF จะประมวลผลอนุภาคเหล่านั้นเป็นรอบเดียวด้วยสแปตเตอร์แกะสลักที่ปรับให้เหมาะสมและสแตนเลสบริสุทธิ์
นักวิจัยได้ศึกษาอุณหภูมิ ตลอดจนสารกัดกร่อนสแตนเลสสองชนิดที่แตกต่างกัน หลังจากคัดกรองจนถึงช่วงขนาดเดียวกันแล้ว จะสร้างรอยเส้นเดี่ยว LPBF ได้โดยใช้ผงบริสุทธิ์ ผงสาด และผงสาดที่กัดกร่อนอย่างมีประสิทธิภาพที่คล้ายกัน
รอย LPBF แต่ละรอยเกิดจากการกระเซ็น การกระเซ็นจากการกัดเซาะ และผงบริสุทธิ์ ภาพขยายสูงแสดงให้เห็นว่าชั้นออกไซด์ที่แพร่หลายบนรอยกระเซ็นถูกกำจัดออกจากรอยกระเซ็นที่ถูกกัดเซาะ ผงดั้งเดิมแสดงให้เห็นว่าออกไซด์บางส่วนยังคงอยู่ เครดิตภาพ: Murray, J. W และคณะ, Additive Manufacturing Letters
พื้นที่การครอบคลุมออกไซด์ของผงกระเซ็นสแตนเลส 316L ลดลง 10 เท่า จาก 7% เหลือ 0.7% หลังจากที่รีเอเจนต์ของ Ralph ถูกให้ความร้อนถึง 65 °C ในอ่างน้ำเป็นเวลา 1 ชั่วโมง เมื่อทำการสร้างแผนที่พื้นที่ขนาดใหญ่ ข้อมูล EDX แสดงให้เห็นว่าระดับออกซิเจนลดลงจาก 13.5% เหลือ 4.5%
สารสะเก็ดที่ถูกกัดกร่อนจะมีสารเคลือบออกไซด์ตะกรันบนพื้นผิวรางต่ำกว่าสารสะเก็ด นอกจากนี้ การกัดกร่อนผงทางเคมียังช่วยเพิ่มการดูดซึมของผงบนรางอีกด้วย การกัดกร่อนทางเคมีมีศักยภาพในการปรับปรุงความสามารถในการนำกลับมาใช้ซ้ำและความทนทานของสารสะเก็ดหรือผงสำหรับใช้งานจำนวนมากที่ทำจากผงสแตนเลสที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายและทนต่อการกัดกร่อน
จากช่วงขนาดตะแกรงทั้งหมด 45-63 µm อนุภาคที่เกาะกลุ่มกันที่เหลืออยู่ในผงกระเซ็นที่กัดกร่อนและไม่ได้กัดกร่อน อธิบายได้ว่าเหตุใดปริมาตรร่องรอยของผงที่กัดกร่อนและกระเซ็นจึงใกล้เคียงกัน ในขณะที่ปริมาตรของผงดั้งเดิมนั้นใหญ่กว่าประมาณ 50% พบว่าผงที่เกาะกลุ่มกันหรือผงที่ก่อตัวเป็นดาวเทียมจะส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นจำนวนมาก และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อปริมาตรด้วย
สารสะเก็ดที่ถูกกัดกร่อนจะมีสารเคลือบตะกรันออกไซด์บนพื้นผิวรางน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสารสะเก็ด เมื่อออกไซด์ถูกกำจัดออกทางเคมีแล้ว ผงที่กึ่งจับกับผงเปล่าจะแสดงให้เห็นถึงการจับกับออกไซด์ที่ลดลงได้ดีขึ้น ซึ่งถือเป็นคุณสมบัติในการเปียกที่ดีขึ้น
แผนผังแสดงประโยชน์ของการบำบัดด้วย LPBF เมื่อทำการกำจัดออกไซด์ออกจากผงกระเซ็นในระบบสแตนเลสด้วยวิธีเคมี ความสามารถในการเปียกที่ยอดเยี่ยมทำได้โดยการกำจัดออกไซด์ เครดิตภาพ: Murray, J. W และคณะ, Additive Manufacturing Letters
โดยสรุป การศึกษาครั้งนี้ใช้กระบวนการกัดทางเคมีเพื่อสร้างผงสเตนเลสสตีลที่กระเด็นออกซิไดซ์สูงขึ้นใหม่โดยการจุ่มในสารละลายของ Ralph ซึ่งเป็นสารละลายของเฟอร์ริกคลอไรด์และคอปเปอร์คลอไรด์ในกรดไฮโดรคลอริก พบว่าการจุ่มในสารละลายกัด Ralph ที่ให้ความร้อนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงส่งผลให้พื้นที่ออกไซด์ที่ปกคลุมผงที่กระเด็นลดลง 10 เท่า
ผู้เขียนเชื่อว่าการกัดกร่อนทางเคมีมีศักยภาพที่จะได้รับการปรับปรุงและนำไปใช้ในระดับที่กว้างขึ้นเพื่อสร้างอนุภาคกระเซ็นที่นำกลับมาใช้ใหม่หรือผง LPBF หลายอนุภาคขึ้นมาใหม่ ซึ่งจะช่วยเพิ่มมูลค่าของวัสดุที่เป็นผงซึ่งมีราคาแพง
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. et al. การยืดอายุของผงในกระบวนการผลิตแบบเติมแต่ง: การกัดทางเคมีของกระเด็นสแตนเลส Additive Manufacturing Letters 100057 (2022) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
ข้อสงวนสิทธิ์: มุมมองที่แสดงที่นี่เป็นของผู้เขียนในฐานะส่วนบุคคลและไม่จำเป็นต้องแสดงถึงมุมมองของ AZoM.com Limited T/A AZoNetwork เจ้าของและผู้ดำเนินการเว็บไซต์นี้ ข้อสงวนสิทธิ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดและเงื่อนไขการใช้งานเว็บไซต์นี้
Surbhi Jain เป็นนักเขียนเทคนิคอิสระที่อาศัยอยู่ในเดลี ประเทศอินเดีย เธอมีปริญญาเอก ได้รับปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเดลี และมีส่วนร่วมในกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ วัฒนธรรม และกีฬามากมาย พื้นฐานการศึกษาของเธออยู่ในด้านการวิจัยวัสดุศาสตร์ โดยเชี่ยวชาญด้านการพัฒนาอุปกรณ์ออปติกและเซ็นเซอร์ เธอมีประสบการณ์มากมายในการเขียนเนื้อหา การแก้ไข การวิเคราะห์ข้อมูลการทดลอง และการจัดการโครงการ และได้ตีพิมพ์เอกสารวิจัย 7 ฉบับในวารสารที่มีดัชนี Scopus และยื่นจดสิทธิบัตรของอินเดีย 2 ฉบับโดยอิงจากงานวิจัยของเธอ เธอมีความหลงใหลในการอ่าน การเขียน การค้นคว้า และเทคโนโลยี เธอชอบการทำอาหาร การแสดง การทำสวน และกีฬา
ศาสนาเชน ซูบี (24 พฤษภาคม 2022) วิธีการกัดทางเคมีแบบใหม่ช่วยขจัดออกไซด์ออกจากผงสเตนเลสที่ถูกออกซิไดซ์ AZOM ดึงข้อมูลเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 2022 จาก https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143
ศาสนาเชน ซูบี “วิธีการกัดทางเคมีใหม่เพื่อขจัดออกไซด์จากผงสเตนเลสที่กระเด็นออกซิไดซ์” AZOM 21 กรกฎาคม 2022
Jainism, Subi.” วิธีการกัดทางเคมีแบบใหม่เพื่อขจัดออกไซด์จากผงกระเด็นของสแตนเลสที่ถูกออกซิไดซ์” AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(เข้าถึงเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 2022)
ศาสนาเชน Subi.2022 วิธีการกัดทางเคมีแบบใหม่เพื่อขจัดออกไซด์ออกจากผงกระเด็นสเตนเลสที่ถูกออกซิไดซ์ AZoM เข้าถึงเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 2022 https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143
ในงาน Advanced Materials ในเดือนมิถุนายน 2022 AZoM ได้พูดคุยกับ Ben Melrose จาก International Syalons เกี่ยวกับตลาดวัสดุขั้นสูง อุตสาหกรรม 4.0 และการผลักดันสู่เป้าหมายสุทธิเป็นศูนย์
ในงาน Advanced Materials AZoM ได้พูดคุยกับ Vig Sherrill จาก General Graphene เกี่ยวกับอนาคตของกราฟีนและเทคโนโลยีการผลิตใหม่ของพวกเขาจะช่วยลดต้นทุนเพื่อเปิดโลกแห่งการใช้งานใหม่ๆ ในอนาคตได้อย่างไร
ในการสัมภาษณ์ครั้งนี้ AZoM ได้พูดคุยกับประธานบริษัท Levicron ดร. Ralf Dupont เกี่ยวกับศักยภาพของแกนหมุนมอเตอร์รุ่นใหม่ (U)ASD-H25 สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
พบกับ OTT Parsivel² เครื่องวัดการเคลื่อนที่ของเลเซอร์ที่ใช้วัดปริมาณน้ำฝนทุกประเภท ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับขนาดและความเร็วของอนุภาคที่ตกลงมาได้
Environics นำเสนอระบบการซึมผ่านแบบครบวงจรสำหรับท่อซึมผ่านแบบใช้ครั้งเดียวหนึ่งท่อหรือหลายท่อ
เครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ MiniFlash FPA Vision จาก Grabner Instruments คือเครื่องเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ 12 ตำแหน่ง ซึ่งเป็นอุปกรณ์เสริมอัตโนมัติที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่องวิเคราะห์ MINIFLASH FP Vision
บทความนี้ให้การประเมินปลายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยเน้นที่การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้แล้วซึ่งมีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้สามารถดำเนินแนวทางการใช้และนำแบตเตอรี่กลับมาใช้ใหม่ได้อย่างยั่งยืนและเป็นระบบ
การกัดกร่อนคือการเสื่อมสภาพของโลหะผสมอันเนื่องมาจากการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม มีการใช้เทคนิคต่างๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของโลหะผสมที่สัมผัสกับบรรยากาศหรือสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยอื่นๆ
เนื่องจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น ความต้องการเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จึงเพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งส่งผลให้ความต้องการเทคโนโลยีการตรวจสอบหลังการฉายรังสี (PIE) เพิ่มขึ้นอย่างมาก