Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтеся на використання нами файлів cookie. Більше інформації.
У нещодавній статті, опублікованій у журналі Additive Manufacturing Letters, дослідники обговорюють корисність хімічно протравлених бризок нержавіючої сталі для подовження терміну служби порошку в адитивному виробництві.
Дослідження: Збільшення терміну служби порошку в адитивному виробництві: хімічне травлення бризок нержавіючої сталі. Автор зображення: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Лазерне порошкове наплавлення металу в шарі плавлення (LPBF). Розбризкування частинок утворюється внаслідок викидання розплавлених крапель з розплавленої ванни або частинок порошку, нагрітих до температури близької до точки плавлення або вище неї під час проходження через лазерний промінь.
Незважаючи на використання інертного середовища, висока реакційна здатність металу поблизу температури плавлення сприяє окисленню. Хоча частинки розбризкування, що викидаються під час LPBF, плавляться принаймні ненадовго на поверхні, ймовірно, відбувається дифузія летких елементів до поверхні, і ці елементи з високою спорідненістю до кисню утворюють товсті шари оксиду.
Оскільки парціальний тиск кисню в LPBF зазвичай вищий, ніж при розпиленні газу, ймовірність зв'язування з киснем збільшується.
Відомо, що бризки нержавіючої сталі та нікелевих сплавів швидко окислюються, утворюючи острівці товщиною до кількох метрів. Крім того, нержавіючі сталі та нікелеві сплави, такі як ті, що утворюють оксидні бризки остров'ячого типу, є більш поширеними матеріалами, що обробляються в LPBF, і застосування цього методу до більш типових металевих бризок LPBF демонструє, що хімічне оновлення є критично важливим для порошку звичайним способом.
(a) Зображення SEM частинок бризок нержавіючої сталі, (b) експериментальний метод термічного хімічного травлення, (c) обробка розкислених частинок бризок методом LPBF. Автор зображення: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
У цьому дослідженні автори застосували нову техніку хімічного травлення для видалення оксидів з поверхні окислених порошків нержавіючої сталі, отриманих методом бризок. Розчинення металу навколо та під островами оксиду на порошку використовується як основний механізм видалення оксиду, що дозволяє проводити його більш агресивно. Порошки, отримані методом бризок, травлення та чисті порошки, були просіяні до однакового діапазону розмірів для обробки LPBF.
Команда показала, як видалити оксиди з частинок розбризкування нержавіючої сталі, особливо тих, які були виділені за допомогою хімічних методів для утворення острівців оксидів, багатих на Si та Mn, на поверхні порошку. 316 л розбризкування було зібрано з порошкового шару відбитків LPBF та хімічно протравлено зануренням. Після просіювання всіх частинок до однакового діапазону розмірів, LPBF обробляє їх за один прохід з оптимізованим розбризкуванням травлення та чистою нержавіючою сталлю.
Дослідники досліджували температуру, а також два різні травильні агенти для нержавіючої сталі. Після скринінгу на однаковий діапазон розмірів, окремі доріжки LPBF були створені з використанням подібних первинних порошків, порошків розбризкування та ефективно протравлених порошків розбризкування.
Окремі сліди LPBF, отримані з розбризкувань, розбризкувань травлення та чистого порошку. Зображення з великим збільшенням показує, що шар оксиду, що переважає на розпиленій доріжці, видалений на протравленій розпиленій доріжці. У вихідному порошку деякі оксиди все ще були присутні. Автор зображення: Murray, J. W та ін., Additive Manufacturing Letters
Площа покриття оксидом на порошку бризок з нержавіючої сталі 316L зменшилася в 10 разів, з 7% до 0,7% після нагрівання реактиву Ральфа до 65 °C на водяній бані протягом 1 години. Дані EDX, що створювали карту великої площі, показали зниження рівня кисню з 13,5% до 4,5%.
Травлення розбризкувань має менший оксидний шлаковий шар на поверхні доріжки порівняно з розбризкуванням. Крім того, хімічне травлення порошку збільшує його засвоєння на доріжці. Хімічне травлення має потенціал для покращення повторного використання та довговічності розбризкувань або масового використання порошків, виготовлених з широко використовуваних та корозійностійких порошків нержавіючої сталі.
У всьому діапазоні розмірів сита 45-63 мкм залишки агломерованих частинок у протравлених та непротравлених розпилених порошках пояснюють, чому слідові об'єми протравлених та розпилених порошків подібні, тоді як об'єми вихідних порошків приблизно на 50% більші. Було виявлено, що агломеровані або супутникові порошки впливають на об'ємну щільність і, отже, на об'єм.
Травлені бризки мають менший оксидний шлаковий шар на поверхні доріжки порівняно з бризками. Після хімічного видалення оксидів напівзв'язані та голі порошки демонструють ознаки кращого зв'язування відновлених оксидів, що пояснюється кращою змочуваністю.
Схема, що показує переваги обробки LPBF під час хімічного видалення оксидів з порошку розбризкування в системах з нержавіючої сталі. Відмінна змочуваність досягається шляхом усунення оксидів. Автор зображення: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Підсумовуючи, у цьому дослідженні було використано процедуру хімічного травлення для хімічної регенерації сильно окислених порошків розбризкування нержавіючої сталі шляхом занурення в реактив Ральфа, розчин хлориду заліза та хлориду міді в соляній кислоті. Було відзначено, що занурення в нагрітий розчин травителя Ральфа протягом 1 години призвело до 10-кратного зменшення площі покриття оксидом на розбризканому порошку.
Автори вважають, що хімічне травлення має потенціал для вдосконалення та використання в ширших масштабах для відновлення багаторазово використаних частинок розбризкування або порошків LPBF, тим самим підвищуючи цінність дорогих матеріалів на основі порошків.
Мюррей, Дж. В., Шпайдель, А., Спірінгс, А. та ін. Збільшення терміну служби порошку в адитивному виробництві: хімічне травлення бризок нержавіючої сталі. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Застереження: Висловлені тут погляди належать автору в особистій якості та не обов'язково відображають погляди AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, власника та оператора цього веб-сайту. Це застереження є частиною умов використання цього веб-сайту.
Сурбхі Джайн — позаштатний технічний письменник з Делі, Індія. Вона має ступінь доктора філософії з фізики в Університеті Делі та брала участь у низці наукових, культурних та спортивних заходів. Її академічна освіта пов'язана з дослідженнями в галузі матеріалознавства, вона спеціалізується на розробці оптичних пристроїв та датчиків. Вона має великий досвід у написанні контенту, редагуванні, аналізі експериментальних даних та управлінні проектами, опублікувала 7 дослідницьких робіт у журналах, що індексуються Scopus, та подала 2 індійські патенти на основі своєї дослідницької роботи. Вона захоплюється читанням, письмом, дослідженнями та технологіями, любить кулінарію, акторську майстерність, садівництво та спорт.
Джайнізм, Субі. (24 травня 2022 р.). Новий метод хімічного травлення видаляє оксиди з окисленого порошку бризок нержавіючої сталі. AZOM. Отримано 21 липня 2022 р. з https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Джайнізм, Субі. «Новий метод хімічного травлення для видалення оксидів з окисленого порошку бризок нержавіючої сталі». AZOM. 21 липня 2022 р.
Джайнізм, Субі. «Новий метод хімічного травлення для видалення оксидів з окисленого порошку бризок нержавіючої сталі». AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Дата звернення: 21 липня 2022 р.).
Джайнізм, Subi.2022. Новий метод хімічного травлення для видалення оксидів з окисленого порошку бризок нержавіючої сталі. AZoM, доступ 21 липня 2022 р., https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
На конференції Advanced Materials у червні 2022 року AZoM поспілкувався з Беном Мелроузом з International Syalons про ринок передових матеріалів, Індустрію 4.0 та прагнення до нульового рівня викидів.
На конференції Advanced Materials AZoM поспілкувався з Вігом Шерріллом з General Graphene про майбутнє графену та про те, як їхня нова технологія виробництва знизить витрати, що відкриє цілий новий світ його застосування в майбутньому.
У цьому інтерв'ю AZoM розмовляє з президентом Levicron доктором Ральфом Дюпоном про потенціал нового шпинделя двигуна (U)ASD-H25 для напівпровідникової промисловості.
Відкрийте для себе OTT Parsivel² – лазерний вимірювач переміщення, який можна використовувати для вимірювання всіх типів опадів. Він дозволяє користувачам збирати дані про розмір і швидкість падаючих частинок.
Environics пропонує автономні системи проникнення для однієї або кількох одноразових проникних трубок.
Автосамплер MiniFlash FPA Vision від Grabner Instruments — це 12-позиційний автосамплер. Це аксесуар для автоматизації, призначений для використання з аналізатором зору MINIFLASH FP.
У цій статті наведено оцінку кінцевого терміну служби літій-іонних акумуляторів, зосереджуючись на переробці зростаючої кількості використаних літій-іонних акумуляторів, щоб забезпечити сталий та циклічний підхід до використання та повторного використання акумуляторів.
Корозія – це руйнування сплаву внаслідок впливу навколишнього середовища. Для запобігання корозійному руйнуванню металевих сплавів, що піддаються впливу атмосферних або інших несприятливих умов, використовуються різні методи.
Через зростання попиту на енергію зростає також попит на ядерне паливо, що ще більше призводить до значного збільшення попиту на технологію пост-радіаційного контролю (PIE).