نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. بمواصلة تصفح هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط. للمزيد من المعلومات.
في مقال نُشر مؤخراً في مجلة Additive Manufacturing Letters، يناقش الباحثون فائدة تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المحفور كيميائياً لإطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي.
بحث: إطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي: التخريش الكيميائي لرذاذ الفولاذ المقاوم للصدأ. مصدر الصورة: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
يتم إنتاج جزيئات التناثر في عملية دمج مسحوق المعادن بالليزر (LPBF) بواسطة قطرات منصهرة يتم طردها من حوض الصهر أو جزيئات المسحوق التي يتم تسخينها إلى ما يقرب من نقطة الانصهار أو أعلى منها أثناء مرورها عبر شعاع الليزر.
على الرغم من استخدام بيئة خاملة، فإن التفاعل العالي للمعدن بالقرب من درجة انصهاره يعزز الأكسدة. وعلى الرغم من أن جزيئات التناثر المقذوفة أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر تنصهر لفترة وجيزة على الأقل على السطح، فمن المرجح أن يحدث انتشار للعناصر المتطايرة إلى السطح، وهذه العناصر ذات الألفة العالية للأكسجين تنتج طبقات أكسيد سميكة.
بما أن الضغط الجزئي للأكسجين في تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر يكون عادةً أعلى من الضغط الجزئي في عملية التذرية الغازية، فإن احتمالية الارتباط بالأكسجين تزداد.
من المعروف أن تناثرات الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل تتأكسد بسرعة، مكونة جزرًا يصل سمكها إلى عدة أمتار. بالإضافة إلى ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل، مثل تلك التي تنتج تناثرات أكسيد من نوع الجزر، هي مواد يتم تشكيلها بشكل أكثر شيوعًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر الانتقائي (LPBF)، وتطبيق هذه الطريقة على تناثرات المعادن الأكثر شيوعًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر الانتقائي (LPBF) لإثبات أن التجديد الكيميائي أمر بالغ الأهمية للمسحوق بالطريقة المعتادة.
(أ) صورة مجهرية إلكترونية ماسحة لجزيئات تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ، (ب) طريقة تجريبية للحفر الكيميائي الحراري، (ج) معالجة جزيئات التناثر منزوعة الأكسدة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر. مصدر الصورة: موراي، ج. و.، وآخرون، رسائل التصنيع الإضافي
في هذه الدراسة، استخدم الباحثون تقنية حفر كيميائي جديدة لإزالة الأكاسيد من سطح مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. ويُعدّ ذوبان المعدن حول وتحت جزر الأكسيد على المسحوق الآلية الأساسية لإزالة الأكسيد، مما يسمح بإزالة أكثر فعالية للأكسيد. وقد تم غربلة مساحيق الرش والحفر والمسحوق الخام للحصول على نفس نطاق حجم المسحوق لعملية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر.
أظهر الفريق كيفية إزالة الأكاسيد من جزيئات الفولاذ المقاوم للصدأ المتناثرة، وخاصة تلك التي تم عزلها باستخدام تقنيات كيميائية لتشكيل جزر أكسيد غنية بالسيليكون والمنغنيز على سطح المسحوق. تم جمع 316 لترًا من التناثر من طبقة المسحوق في مطبوعات LPBF ومعالجتها كيميائيًا بالغمر. بعد فرز جميع الجزيئات إلى نفس نطاق الحجم، تعالجها تقنية LPBF في تمريرة واحدة مع تناثر محفور مُحسَّن وفولاذ مقاوم للصدأ خام.
قام الباحثون بدراسة درجة الحرارة بالإضافة إلى نوعين مختلفين من المواد الكيميائية المستخدمة في حفر الفولاذ المقاوم للصدأ. بعد الفرز إلى نفس نطاق الحجم، تم إنشاء مسارات LPBF الفردية باستخدام مساحيق خام مماثلة، ومساحيق الرش، ومساحيق الرش المحفورة بكفاءة.
آثار الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر الانتقائي (LPBF) الفردية الناتجة عن تناثر المواد، وتناثر الحفر، والمسحوق الأصلي. تُظهر الصورة المكبرة أن طبقة الأكسيد السائدة على مسار التناثر قد أُزيلت على مسار التناثر المحفور. أظهر المسحوق الأصلي وجود بعض الأكاسيد المتبقية. مصدر الصورة: موراي، ج. و.، وآخرون، رسائل التصنيع الإضافي
انخفضت نسبة تغطية منطقة الأكسيد على مسحوق الرش المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بمقدار 10 أضعاف، من 7% إلى 0.7% بعد تسخين كاشف رالف إلى 65 درجة مئوية في حمام مائي لمدة ساعة واحدة. وأظهرت بيانات EDX، عند رسم خريطة للمنطقة الكبيرة، انخفاضًا في مستويات الأكسجين من 13.5% إلى 4.5%.
تتميز رذاذات الطلاء المحفورة بطبقة أقل من خبث الأكسيد على سطح المسار مقارنةً بالرذاذات العادية. بالإضافة إلى ذلك، يزيد التخريش الكيميائي للمسحوق من امتصاصه على المسار. يتمتع التخريش الكيميائي بإمكانية تحسين قابلية إعادة استخدام مساحيق الطلاء أو المساحيق المستخدمة على نطاق واسع والمصنوعة من مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة الاستخدام والمقاومة للتآكل، فضلاً عن متانتها.
في نطاق حجم المنخل الكامل من 45 إلى 63 ميكرومتر، تفسر الجسيمات المتكتلة المتبقية في مساحيق الرش المحفورة وغير المحفورة سبب تشابه أحجام الآثار في المساحيق المحفورة والمرشوشة، في حين أن أحجام المساحيق الأصلية أكبر بنسبة 50% تقريبًا. وقد لوحظ أن المساحيق المتكتلة أو التي تشكل جزيئات ثانوية تؤثر على الكثافة الكلية وبالتالي الحجم.
يحتوي الرذاذ المحفور على طبقة أقل من خبث الأكسيد على سطح المسار مقارنة بالرذاذ. عند إزالة الأكاسيد كيميائياً، تُظهر المساحيق شبه المرتبطة والعارية دليلاً على ارتباط أفضل للأكاسيد المختزلة، وهو ما يُعزى إلى قابلية ترطيب أفضل.
رسم تخطيطي يوضح فوائد معالجة الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر الانتقائي (LPBF) عند إزالة الأكاسيد كيميائيًا من مسحوق الرش في أنظمة الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم تحقيق قابلية ترطيب ممتازة عن طريق إزالة الأكاسيد. مصدر الصورة: موراي، ج. و.، وآخرون، رسائل التصنيع الإضافي.
باختصار، استخدمت هذه الدراسة إجراءً للحفر الكيميائي لإعادة توليد مساحيق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد بشدة كيميائياً عن طريق غمرها في كاشف رالف، وهو محلول من كلوريد الحديديك وكلوريد النحاسيك في حمض الهيدروكلوريك. وقد لوحظ أن الغمر في محلول رالف الساخن لمدة ساعة واحدة أدى إلى انخفاض مساحة تغطية الأكسيد على المسحوق المتناثر بمقدار 10 أضعاف.
يعتقد المؤلفون أن عملية الحفر الكيميائي لديها القدرة على التحسين والاستخدام على نطاق أوسع لتجديد جزيئات الرش المتعددة المعاد استخدامها أو مساحيق الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر، مما يزيد من قيمة المواد باهظة الثمن القائمة على المساحيق.
موراي، جيه دبليو، سبيدل، أ.، سبيرينغز، أ. وآخرون. إطالة عمر المسحوق في التصنيع الإضافي: التخريش الكيميائي لرذاذ الفولاذ المقاوم للصدأ. رسائل التصنيع الإضافي 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
إخلاء مسؤولية: الآراء الواردة هنا هي آراء الكاتب بصفته الشخصية ولا تمثل بالضرورة آراء شركة AZoM.com Limited T/A AZoNetwork، مالكة ومشغلة هذا الموقع الإلكتروني. يُعدّ إخلاء المسؤولية هذا جزءًا من شروط وأحكام استخدام هذا الموقع الإلكتروني.
سوربهي جاين كاتبة تقنية مستقلة تقيم في دلهي، الهند. حاصلة على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة دلهي، وشاركت في العديد من الأنشطة العلمية والثقافية والرياضية. تخصصت في أبحاث علوم المواد، وتحديدًا في تطوير الأجهزة البصرية وأجهزة الاستشعار. لديها خبرة واسعة في كتابة المحتوى وتحريره وتحليل البيانات التجريبية وإدارة المشاريع، وقد نشرت سبعة أبحاث في مجلات مفهرسة في سكوبس، وسجلت براءتي اختراع هنديتين بناءً على أبحاثها. شغوفة بالقراءة والكتابة والبحث والتكنولوجيا، وتستمتع بالطبخ والتمثيل والبستنة والرياضة.
جاينيزم، سوبي. (24 مايو 2022). طريقة جديدة للحفر الكيميائي تزيل الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. AZOM. تم الاسترجاع في 21 يوليو 2022 من https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
جاينيزم، سوبي. "طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد". AZOM. 21 يوليو 2022.
جاينيزم، سوبي. "طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد". AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (تم الاطلاع عليه في 21 يوليو 2022).
جاينيزم، سوبي. 2022. طريقة جديدة للحفر الكيميائي لإزالة الأكاسيد من مسحوق تناثر الفولاذ المقاوم للصدأ المؤكسد. AZoM، تم الاطلاع عليه في 21 يوليو 2022، https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
في معرض المواد المتقدمة في يونيو 2022، تحدثت AZoM مع بن ميلروز من شركة International Syalons حول سوق المواد المتقدمة، والصناعة 4.0، والتوجه نحو صافي انبعاثات صفرية.
في معرض المواد المتقدمة، تحدثت AZoM مع فيج شيريل من شركة جنرال جرافين حول مستقبل الجرافين وكيف ستساهم تقنية الإنتاج الجديدة الخاصة بهم في خفض التكاليف لفتح عالم جديد تمامًا من التطبيقات في المستقبل.
في هذه المقابلة، يتحدث موقع AZoM مع رئيس شركة Levicron الدكتور رالف دوبونت حول إمكانات مغزل المحرك الجديد (U)ASD-H25 لصناعة أشباه الموصلات.
اكتشف جهاز OTT Parsivel²، وهو مقياس إزاحة ليزري يمكن استخدامه لقياس جميع أنواع الهطول. يسمح للمستخدمين بجمع البيانات حول حجم وسرعة الجسيمات المتساقطة.
تقدم شركة Environics أنظمة نفاذية ذاتية الاحتواء لأنابيب النفاذية أحادية الاستخدام أو المتعددة.
جهاز أخذ العينات التلقائي MiniFlash FPA Vision من شركة Grabner Instruments هو جهاز أخذ عينات تلقائي ذو 12 موضعًا. وهو ملحق أتمتة مصمم للاستخدام مع محلل الرؤية MINIFLASH FP.
تقدم هذه المقالة تقييمًا لنهاية عمر بطاريات الليثيوم أيون، مع التركيز على إعادة تدوير العدد المتزايد من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة لتمكين اتباع نهج مستدام ودائري لاستخدام البطاريات وإعادة استخدامها.
التآكل هو تدهور السبائك نتيجة تعرضها للبيئة. وتُستخدم تقنيات متنوعة لمنع تدهور السبائك المعدنية بسبب التآكل عند تعرضها للظروف الجوية أو غيرها من الظروف المعاكسة.
بسبب الطلب المتزايد على الطاقة، يزداد الطلب على الوقود النووي أيضًا، مما يؤدي بدوره إلى زيادة كبيرة في الطلب على تقنية الفحص بعد التشعيع (PIE).