ধাতু সংযোজনী উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত পাউডারের তাপীয় অবক্ষয়: প্রবাহযোগ্যতা, প্যাকিং গতিবিদ্যা এবং স্থিরবিদ্যুৎ-এর উপর প্রভাব

আপনার অভিজ্ঞতা উন্নত করতে আমরা কুকি ব্যবহার করি। এই সাইটটি ব্রাউজ করা চালিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে, আপনি আমাদের কুকি ব্যবহারে সম্মত হচ্ছেন। অতিরিক্ত তথ্য।
অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) পদ্ধতিতে একবারে একটি করে অতি-পাতলা স্তর দিয়ে ত্রিমাত্রিক বস্তু তৈরি করা হয়, যা এটিকে প্রচলিত প্রক্রিয়াকরণের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল করে তোলে। তবে, অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার সময় পাউডারের কেবল একটি ক্ষুদ্র অংশই যন্ত্রাংশটির সাথে ঝালাই হয়ে যায়। বাকি অংশ গলে যায় না, তাই সেগুলো পুনরায় ব্যবহার করা যায়। এর বিপরীতে, যদি বস্তুটি চিরায়ত পদ্ধতিতে তৈরি করা হয়, তবে উপাদান অপসারণের জন্য সাধারণত মিলিং এবং মেশিনিংয়ের প্রয়োজন হয়।
পাউডারের বৈশিষ্ট্যই মেশিনের প্যারামিটার নির্ধারণ করে এবং সর্বাগ্রে তা অবশ্যই বিবেচনায় নিতে হবে। যেহেতু অগলিত পাউডার দূষিত এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য নয়, তাই এএম (অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং)-এর খরচ লাভজনক হবে না। পাউডারের অবক্ষয়ের ফলে দুটি ঘটনা ঘটে: পণ্যের রাসায়নিক পরিবর্তন এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন, যেমন গঠন ও কণার আকার বন্টন।
প্রথম ক্ষেত্রে, মূল কাজ হলো বিশুদ্ধ সংকর ধাতুযুক্ত কঠিন কাঠামো তৈরি করা, তাই আমাদের পাউডারের দূষণ এড়াতে হবে, যেমন অক্সাইড বা নাইট্রাইড দ্বারা। পরবর্তী ক্ষেত্রে, এই প্যারামিটারগুলো তরলতা এবং ছড়িয়ে পড়ার ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত। অতএব, পাউডারের বৈশিষ্ট্যের যেকোনো পরিবর্তন উৎপাদিত পণ্যের অসম বন্টনের কারণ হতে পারে।
সাম্প্রতিক প্রকাশনা থেকে প্রাপ্ত তথ্য ইঙ্গিত দেয় যে, পাউডার বেডের উপর ভিত্তি করে এএম (অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং)-এ পাউডারের বন্টন সম্পর্কে ক্লাসিক্যাল ফ্লোমিটার পর্যাপ্ত তথ্য সরবরাহ করতে পারে না। কাঁচামাল (বা পাউডার)-এর বৈশিষ্ট্য নিরূপণের ক্ষেত্রে, বাজারে বেশ কয়েকটি প্রাসঙ্গিক পরিমাপ পদ্ধতি রয়েছে যা এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। পরিমাপের সেটআপ এবং প্রক্রিয়া উভয় ক্ষেত্রেই পীড়ন অবস্থা এবং পাউডার প্রবাহ ক্ষেত্র অবশ্যই একই হতে হবে। শিয়ার টেস্টার এবং ক্লাসিক্যাল রিওমিটারে ব্যবহৃত আইএম (ইন্টারনাল মেশিনিং) ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত মুক্ত পৃষ্ঠ প্রবাহের সাথে সংকোচনমূলক লোডের উপস্থিতি সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়।
GranuTools এএম পাউডারের বৈশিষ্ট্য নিরূপণের জন্য একটি কর্মপ্রবাহ তৈরি করেছে। আমাদের প্রধান লক্ষ্য হলো প্রতিটি জ্যামিতিকে একটি নির্ভুল প্রসেস সিমুলেশন টুল দিয়ে সজ্জিত করা, এবং এই কর্মপ্রবাহটি বিভিন্ন প্রিন্টিং প্রক্রিয়ায় পাউডারের গুণমানের বিবর্তন বুঝতে ও পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন তাপীয় লোডে (১০০ থেকে ২০০ °C) বিভিন্ন সময়কালের জন্য কয়েকটি আদর্শ অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু (AlSi10Mg) নির্বাচন করা হয়েছিল।
পাউডারের বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতা বিশ্লেষণ করে তাপীয় অবক্ষয় নিয়ন্ত্রণ করা যায়। পাউডারগুলোর প্রবাহযোগ্যতা (GranuDrum যন্ত্র), প্যাকিং গতিবিদ্যা (GranuPack যন্ত্র) এবং স্থিরবৈদ্যুতিক আচরণ (GranuCharge যন্ত্র) বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। সংহতি এবং প্যাকিং গতিবিদ্যার পরিমাপ পাউডারের গুণমান নিরীক্ষণের জন্য উপযুক্ত।
যেসব পাউডার সহজে প্রয়োগ করা যায় সেগুলোর সংহতি সূচক কম থাকে, অন্যদিকে যেসব পাউডার দ্রুত পূরণ হয়, সেগুলো দিয়ে তৈরি যান্ত্রিক যন্ত্রাংশে ছিদ্রের পরিমাণ কঠিন পাউডারের তুলনায় কম থাকে।
আমাদের গবেষণাগারে বেশ কয়েক মাস সংরক্ষণের পর, ভিন্ন ভিন্ন কণা আকার বিন্যাসযুক্ত তিনটি অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পাউডার (AlSi10Mg) এবং একটি 316L স্টেইনলেস স্টিলের নমুনা নির্বাচন করা হয়েছিল, যেগুলোকে এখানে নমুনা A, B এবং C হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে। নমুনাগুলোর বৈশিষ্ট্য অন্যান্য প্রস্তুতকারকদের থেকে ভিন্ন হতে পারে। নমুনার কণা আকার বিন্যাস লেজার ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণ/ISO 13320 দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল।
যেহেতু তারা মেশিনের প্যারামিটারগুলো নিয়ন্ত্রণ করে, তাই পাউডারের বৈশিষ্ট্যগুলো প্রথমে বিবেচনা করতে হবে, এবং যদি অগলিত পাউডারকে দূষিত ও পুনর্ব্যবহার-অযোগ্য বলে গণ্য করা হয়, তাহলে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং ততটা লাভজনক থাকে না যতটা আশা করা যেতে পারে। অতএব, তিনটি প্যারামিটার অনুসন্ধান করা হবে: পাউডার প্রবাহ, প্যাকিং ডাইনামিক্স এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স।
পুনরায় প্রলেপ দেওয়ার পর পাউডার স্তরের একরূপতা এবং “মসৃণতার” সাথে প্রসারণযোগ্যতা সম্পর্কিত। এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ মসৃণ পৃষ্ঠে প্রিন্ট করা সহজ এবং গ্রানুড্রাম টুলের সাহায্যে আসঞ্জন সূচক পরিমাপের মাধ্যমে এটি পরীক্ষা করা যায়।
যেহেতু ছিদ্রগুলি উপাদানের দুর্বল স্থান, তাই এগুলি থেকে ফাটল সৃষ্টি হতে পারে। ফিল ডাইনামিক্স হলো দ্বিতীয় গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার, কারণ দ্রুত পূরণকারী পাউডার কম পোরোসিটি প্রদান করে। এই আচরণটি GranuPack-এর মাধ্যমে n1/2 মান দিয়ে পরিমাপ করা হয়।
পাউডারের মধ্যে বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতি সংসক্তি বল তৈরি করে, যার ফলে পিণ্ড গঠিত হয়। প্রবাহের সময় নির্বাচিত পদার্থের সংস্পর্শে এলে পাউডারের স্থিরবৈদ্যুতিক চার্জ উৎপন্ন করার ক্ষমতা গ্রানুচার্জ পরিমাপ করে।
প্রক্রিয়াকরণের সময়, গ্রানুচার্জ প্রবাহের অবনতির পূর্বাভাস দিতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, এএম-এ একটি স্তর গঠনের সময়। ফলে, প্রাপ্ত পরিমাপগুলো কণার পৃষ্ঠের অবস্থার (জারণ, দূষণ এবং অমসৃণতা) প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল হয়। এর মাধ্যমে পুনরুদ্ধার করা পাউডারের বার্ধক্য নির্ভুলভাবে (±০.৫ nC) পরিমাপ করা যায়।
গ্রানুড্রাম হলো ঘূর্ণায়মান ড্রাম নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি একটি প্রোগ্রামযুক্ত পাউডার প্রবাহ পরিমাপ পদ্ধতি। পাউডার নমুনার অর্ধেক স্বচ্ছ পার্শ্ব দেয়ালযুক্ত একটি অনুভূমিক সিলিন্ডারের মধ্যে রাখা হয়। ড্রামটি তার অক্ষের চারপাশে প্রতি মিনিটে ২ থেকে ৬০ বার কৌণিক গতিতে ঘোরে এবং সিসিডি ক্যামেরা ছবি তোলে (১ সেকেন্ডের ব্যবধানে ৩০ থেকে ১০০টি ছবি)। প্রতিটি ছবিতে একটি এজ ডিটেকশন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে বায়ু ও পাউডারের সংযোগস্থল শনাক্ত করা হয়।
ইন্টারফেসের গড় অবস্থান এবং এই গড় অবস্থানের চারপাশের দোলন গণনা করুন। প্রতিটি ঘূর্ণন গতির জন্য, গড় ইন্টারফেস অবস্থান থেকে প্রবাহ কোণ (বা “গতিশীল স্থিতিকোণ”) αf গণনা করা হয়, এবং ইন্টারফেসের ওঠানামা থেকে আন্তঃকণা বন্ধনের সাথে সম্পর্কিত গতিশীল সংহতি গুণক σf বিশ্লেষণ করা হয়।
প্রবাহ কোণ বেশ কিছু পরামিতি দ্বারা প্রভাবিত হয়: ঘর্ষণ, আকৃতি এবং কণাগুলোর মধ্যেকার সংহতি (ভ্যান ডার ওয়ালস, স্থিরবৈদ্যুতিক এবং কৈশিক বল)। সংহত পাউডারের ফলে সবিরাম প্রবাহ ঘটে, অন্যদিকে অ-সান্দ্র পাউডারের ফলে নিয়মিত প্রবাহ ঘটে। প্রবাহ কোণ αf-এর কম মান ভালো প্রবাহ নির্দেশ করে। শূন্যের কাছাকাছি একটি গতিশীল আসঞ্জন সূচক একটি অ-সংহত পাউডারকে নির্দেশ করে, তাই পাউডারের আসঞ্জন বাড়ার সাথে সাথে আসঞ্জন সূচকও আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পায়।
GranuDrum-এর সাহায্যে আপনি তুষারধসের প্রথম কোণ এবং প্রবাহ চলাকালীন পাউডারের বায়ুমিশ্রণ পরিমাপ করতে পারবেন, সেইসাথে ঘূর্ণন গতির উপর নির্ভর করে আসঞ্জন সূচক σf এবং প্রবাহ কোণ αf-ও পরিমাপ করতে পারবেন।
গ্রানুপ্যাকের বাল্ক ডেনসিটি, ট্যাপিং ডেনসিটি এবং হাউজনার রেশিও পরিমাপ (যা “ট্যাপিং টেস্ট” নামেও পরিচিত) এর সহজ ও দ্রুত পরিমাপের কারণে পাউডারের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য আদর্শ। সংরক্ষণ, পরিবহন, জমাট বাঁধা ইত্যাদির সময় পাউডারের ঘনত্ব এবং এর ঘনত্ব বাড়ানোর ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। ফার্মাকোপিয়াতে প্রস্তাবিত পদ্ধতিগুলো বর্ণিত আছে।
এই সহজ পরীক্ষাটির তিনটি প্রধান অসুবিধা রয়েছে। পরিমাপটি পরিচালনাকারীর উপর নির্ভরশীল, এবং পূরণের পদ্ধতি পাউডারের প্রাথমিক আয়তনকে প্রভাবিত করে। মোট আয়তন পরিমাপ করলে ফলাফলে গুরুতর ত্রুটি হতে পারে। পরীক্ষাটির সরলতার কারণে, আমরা প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত পরিমাপের মধ্যবর্তী সংনমন গতিবিদ্যাকে বিবেচনায় নিইনি।
স্বয়ংক্রিয় সরঞ্জাম ব্যবহার করে অবিচ্ছিন্ন আউটলেটে সরবরাহ করা পাউডারের আচরণ বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। n ক্লিকের পরে হাউজনার সহগ Hr, প্রাথমিক ঘনত্ব ρ(0) এবং চূড়ান্ত ঘনত্ব ρ(n) সঠিকভাবে পরিমাপ করুন।
ট্যাপের সংখ্যা সাধারণত n=500-তে স্থির করা থাকে। গ্রানুপ্যাক হলো সাম্প্রতিক গতিশীল গবেষণার উপর ভিত্তি করে তৈরি একটি স্বয়ংক্রিয় এবং উন্নত ট্যাপ ঘনত্ব পরিমাপ ব্যবস্থা।
অন্যান্য সূচক ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু সেগুলি এখানে প্রদান করা হয়নি। একটি কঠোর স্বয়ংক্রিয় প্রারম্ভিককরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পাউডারটি একটি ধাতব নলে স্থাপন করা হয়। গতিশীল পরামিতি n1/2 এবং সর্বোচ্চ ঘনত্ব ρ(∞)-এর বহিঃপ্রক্ষেপণ সংকোচন রেখা থেকে অপসারণ করা হয়েছে।
কম্প্যাকশনের সময় পাউডার ও বায়ুর সংযোগস্থলকে সমতলে রাখার জন্য পাউডার বেডের উপরে একটি হালকা ফাঁপা সিলিন্ডার রাখা থাকে। পাউডারের নমুনাযুক্ত টিউবটি একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা ΔZ পর্যন্ত ওঠে এবং সাধারণত ΔZ = 1 মিমি বা ΔZ = 3 মিমি-তে স্থির একটি উচ্চতায় অবাধে পড়ে, যা প্রতিটি স্পর্শের পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিমাপ করা হয়। উচ্চতা থেকে স্তূপটির আয়তন V গণনা করুন।
ঘনত্ব হলো পাউডার স্তরের ভর m এবং আয়তন V-এর অনুপাত। পাউডারের ভর m জানা থাকে এবং প্রতিটি আঘাতের পর ঘনত্ব ρ প্রয়োগ করা হয়।
হাউসনার সহগ Hr কম্প্যাকশন ফ্যাক্টরের সাথে সম্পর্কিত এবং Hr = ρ(500) / ρ(0) সমীকরণ দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়, যেখানে ρ(0) হল প্রাথমিক বাল্ক ঘনত্ব এবং ρ(500) হল 500 চক্রের পরে গণনা করা প্রবাহ। ঘনত্ব ট্যাপ। গ্রানুপ্যাক পদ্ধতি ব্যবহার করার সময়, অল্প পরিমাণ পাউডার (সাধারণত 35 মিলি) ব্যবহার করে ফলাফলগুলি পুনরুৎপাদনযোগ্য।
পাউডারটির বৈশিষ্ট্য এবং যে উপাদান দিয়ে ডিভাইসটি তৈরি তার বৈশিষ্ট্য হলো মূল মাপকাঠি। প্রবাহ চলাকালীন, ট্রাইবোইলেকট্রিক প্রভাবের কারণে পাউডারের অভ্যন্তরে স্থিরবৈদ্যুতিক চার্জ উৎপন্ন হয়; ট্রাইবোইলেকট্রিক প্রভাব হলো দুটি কঠিন বস্তুর সংস্পর্শে আসার ফলে চার্জের বিনিময়।
যখন পাউডারটি ডিভাইসের ভিতরে প্রবাহিত হয়, তখন কণাগুলোর নিজেদের মধ্যকার সংযোগস্থলে এবং কণা ও ডিভাইসের মধ্যকার সংযোগস্থলে একটি ট্রাইবোইলেকট্রিক প্রভাব ঘটে।
নির্বাচিত উপাদানের সংস্পর্শে আসার পর, গ্রানুচার্জ স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রবাহের সময় পাউডারের ভিতরে উৎপন্ন স্থির বৈদ্যুতিক চার্জের পরিমাণ পরিমাপ করে। পাউডারের নমুনাটি কম্পনশীল V-টিউবের ভিতরে প্রবাহিত হয় এবং একটি ফ্যারাডে কাপে পড়ে, যা একটি ইলেকট্রোমিটারের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই ইলেকট্রোমিটারটি V-টিউবের ভিতরে পাউডার চলার সময় অর্জিত চার্জ পরিমাপ করে। পুনরাবৃত্তিযোগ্য ফলাফলের জন্য, ঘন ঘন V-টিউব সরবরাহ করতে একটি ঘূর্ণায়মান বা কম্পনশীল ডিভাইস ব্যবহার করুন।
ঘর্ষণ-বৈদ্যুতিক ক্রিয়ার ফলে একটি বস্তু তার পৃষ্ঠে ইলেকট্রন গ্রহণ করে ঋণাত্মকভাবে চার্জিত হয়, এবং অন্য একটি বস্তু ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মকভাবে চার্জিত হয়। কিছু পদার্থ অন্যগুলোর তুলনায় সহজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং একইভাবে, অন্য কিছু পদার্থ সহজে ইলেকট্রন ত্যাগ করে।
কোন পদার্থটি ঋণাত্মক এবং কোনটি ধনাত্মক হবে তা নির্ভর করে সংশ্লিষ্ট পদার্থগুলোর ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জন করার আপেক্ষিক প্রবণতার উপর। এই প্রবণতাগুলো উপস্থাপন করার জন্য, সারণি ১-এ প্রদর্শিত ট্রাইবোইলেকট্রিক সিরিজটি তৈরি করা হয়েছিল। ধনাত্মক আধানের প্রবণতাযুক্ত পদার্থ এবং ঋণাত্মক আধানের প্রবণতাযুক্ত পদার্থগুলোকে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, এবং যে সকল পদার্থ পদ্ধতি কোনো আচরণগত প্রবণতা দেখায় না, সেগুলোকে সারণির মাঝখানে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।
অন্যদিকে, সারণিটি শুধুমাত্র পদার্থসমূহের চার্জিং আচরণের প্রবণতা সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে, তাই পাউডারের চার্জিং আচরণের সঠিক সংখ্যাসূচক মান প্রদানের জন্য GranuCharge তৈরি করা হয়েছিল।
তাপীয় বিয়োজন বিশ্লেষণ করার জন্য বেশ কয়েকটি পরীক্ষা চালানো হয়েছিল। নমুনাগুলোকে এক থেকে দুই ঘণ্টার জন্য ২০০°C তাপমাত্রায় রাখা হয়েছিল। এরপর গুঁড়োটি অবিলম্বে গ্রানুড্রাম (গরম অবস্থা) দিয়ে বিশ্লেষণ করা হয়। তারপর গুঁড়োটিকে পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রায় না আসা পর্যন্ত একটি পাত্রে রাখা হয় এবং তারপর গ্রানুড্রাম, গ্রানুপ্যাক ও গ্রানুচার্জ (অর্থাৎ “ঠান্ডা অবস্থা”) ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়।
কাঁচা নমুনাগুলো একই কক্ষের আর্দ্রতা ও তাপমাত্রায় (অর্থাৎ ৩৫.০ ± ১.৫% আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং ২১.০ ± ১.০ °C তাপমাত্রা) GranuPack, GranuDrum এবং GranuCharge ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।
সংহতি সূচক পাউডারের প্রবাহযোগ্যতা গণনা করে এবং এটি ইন্টারফেসের (পাউডার/বায়ু) অবস্থানের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কযুক্ত, যা কেবল তিনটি সংস্পর্শ বল (ভ্যান ডার ওয়ালস, কৈশিক এবং স্থিরবৈদ্যুতিক বল) নিয়ে গঠিত। পরীক্ষা শুরুর আগে, বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা (RH, %) এবং তাপমাত্রা (°C) রেকর্ড করা হয়েছিল। এরপর ড্রামে পাউডার ঢালা হয় এবং পরীক্ষা শুরু করা হয়।
থিক্সোট্রপিক প্যারামিটারগুলো বিবেচনা করলে আমরা এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছি যে, এই পণ্যগুলো জমাট বাঁধার প্রবণতা দেখায় না। মজার বিষয় হলো, তাপীয় পীড়ন নমুনা A এবং B-এর পাউডারগুলোর রিওলজিক্যাল আচরণকে শিয়ার থিকেনিং থেকে শিয়ার থিনিং-এ পরিবর্তন করেছে। অন্যদিকে, নমুনা C এবং SS 316L তাপমাত্রার দ্বারা প্রভাবিত হয়নি এবং শুধুমাত্র শিয়ার থিকেনিং দেখিয়েছে। গরম ও ঠান্ডা করার পর প্রতিটি পাউডারের প্রসারণযোগ্যতা উন্নত হয়েছিল (অর্থাৎ সংহতি সূচক কম ছিল)।
তাপমাত্রার প্রভাব কণাগুলোর নির্দিষ্ট ক্ষেত্রফলের উপরও নির্ভর করে। উপাদানটির তাপ পরিবাহিতা যত বেশি হবে, তাপমাত্রার প্রভাবও তত বেশি হবে (যেমন ½25° = 250°·π-1·π-1) এবং ½316°·π-1·π-1)। কণা যত ছোট হবে, তাপমাত্রার প্রভাবও তত বেশি হবে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পাউডারগুলো তাদের বর্ধিত প্রসারণযোগ্যতার কারণে উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োগের জন্য চমৎকার, এবং এমনকি শীতল করা নমুনাগুলোও মূল পাউডারের চেয়ে ভালো প্রবাহযোগ্যতা অর্জন করে।
প্রতিটি গ্রানুপ্যাক পরীক্ষার জন্য, পরীক্ষার আগে পাউডারের ভর রেকর্ড করা হয়েছিল এবং পরিমাপক কোষে নমুনাটিকে ১ হার্জ (Hz) কম্পাঙ্কে ৫০০ বার আঘাত করা হয়েছিল, যা ১ মিমি মুক্ত পতনে ঘটেছিল (আঘাত শক্তি ∝)। ব্যবহারকারী-নিরপেক্ষ সফটওয়্যারের নির্দেশাবলী অনুসারে নমুনাটি পরিমাপক কোষে স্থাপন করা হয়। এরপর, পুনরুৎপাদনযোগ্যতা যাচাই করার জন্য পরিমাপগুলো দুইবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল এবং এর গড় ও আদর্শ বিচ্যুতি নির্ণয় করা হয়েছিল।
GranuPack বিশ্লেষণ সম্পন্ন হওয়ার পর, প্রাথমিক স্থূল ঘনত্ব (ρ(0)), চূড়ান্ত স্থূল ঘনত্ব (একাধিক ট্যাপে, n = 500, অর্থাৎ ρ(500)), হাউজনার অনুপাত/ক্যার সূচক (Hr/Cr) এবং সংকোচন গতিবিদ্যার সাথে সম্পর্কিত দুটি নিবন্ধন পরামিতি (n1/2 এবং τ)। সর্বোত্তম ঘনত্ব ρ(∞)ও দেখানো হয়েছে (পরিশিষ্ট 1 দেখুন)। নীচের সারণীটি পরীক্ষামূলক ডেটা পুনর্গঠন করে।
চিত্র ৬ এবং ৭-এ সামগ্রিক সংকোচন বক্ররেখা (স্থূল ঘনত্ব বনাম আঘাতের সংখ্যা) এবং n1/2/হাউসনার প্যারামিটার অনুপাত দেখানো হয়েছে। প্রতিটি বক্ররেখায় গড় ব্যবহার করে গণনা করা ত্রুটি দণ্ড (error bars) দেখানো হয়েছে এবং পুনরাবৃত্তি পরীক্ষার মাধ্যমে আদর্শ বিচ্যুতি গণনা করা হয়েছে।
316L স্টেইনলেস স্টিল পণ্যটি ছিল সবচেয়ে ভারী পণ্য (ρ(0) = 4.554 গ্রাম/মিলি)। ট্যাপিং ঘনত্বের দিক থেকে, SS 316L সবচেয়ে ভারী পাউডার (ρ(n) = 5.044 গ্রাম/মিলি), এর পরে রয়েছে নমুনা A (ρ(n) = 1.668 গ্রাম/মিলি), এবং তারপরে নমুনা B (ρ(n) = 1.645 গ্রাম/মিলি)। নমুনা C ছিল সবচেয়ে কম (ρ(n) = 1.581 গ্রাম/মিলি)। প্রাথমিক পাউডারের বাল্ক ঘনত্ব অনুসারে, আমরা দেখতে পাই যে নমুনা A সবচেয়ে হালকা, এবং ত্রুটিগুলি (1.380 গ্রাম/মিলি) বিবেচনায় নিলে, নমুনা B এবং C-এর মান প্রায় একই।
পাউডারটিকে উত্তপ্ত করার সাথে সাথে এর হাউজনার অনুপাত হ্রাস পায়, এবং এটি শুধুমাত্র নমুনা B, C, এবং SS 316L-এর ক্ষেত্রেই ঘটে। নমুনা A-এর ক্ষেত্রে, এরর বারের আকারের কারণে এটি সম্পাদন করা সম্ভব হয়নি। n1/2-এর জন্য, অন্তর্নিহিত প্যারামেট্রিক প্রবণতাটি আরও জটিল। নমুনা A এবং SS 316L-এর ক্ষেত্রে, ২০০°C তাপমাত্রায় ২ ঘণ্টা পর n1/2-এর মান হ্রাস পেয়েছে, অপরদিকে পাউডার B এবং C-এর ক্ষেত্রে তাপীয় লোডিংয়ের পর এটি বৃদ্ধি পেয়েছে।
প্রতিটি গ্রানুচার্জ পরীক্ষার জন্য একটি ভাইব্রেটিং ফিডার ব্যবহার করা হয়েছিল (চিত্র ৮ দেখুন)। ৩১৬এল স্টেইনলেস স্টিলের টিউবিং ব্যবহার করুন। পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা যাচাই করার জন্য পরিমাপগুলো ৩ বার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল। প্রতিটি পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত পণ্যের ওজন ছিল প্রায় ৪০ মিলি এবং পরিমাপের পর কোনো পাউডার পুনরুদ্ধার করা হয়নি।
পরীক্ষার আগে পাউডারের ওজন (গলনাঙ্ক, গ্রাম), আপেক্ষিক বায়ু আর্দ্রতা (RH, %), এবং তাপমাত্রা (°C) রেকর্ড করা হয়েছিল। পরীক্ষার শুরুতে, পাউডারটিকে একটি ফ্যারাডে কাপে রেখে প্রাথমিক পাউডারের চার্জ ঘনত্ব (q0, µC/kg) পরিমাপ করা হয়েছিল। অবশেষে, পাউডারের ভর স্থির করে পরীক্ষার শেষে চূড়ান্ত চার্জ ঘনত্ব (qf, µC/kg) এবং Δq (Δq = qf – q0) গণনা করা হয়েছিল।
কাঁচা GranuCharge ডেটা সারণি ২ এবং চিত্র ৯-এ দেখানো হয়েছে (σ হলো পুনরুৎপাদনযোগ্যতা পরীক্ষার ফলাফল থেকে গণনা করা স্ট্যান্ডার্ড ডেভিয়েশন), এবং ফলাফলগুলো একটি হিস্টোগ্রাম হিসাবে দেখানো হয়েছে (শুধুমাত্র q0 এবং Δq দেখানো হয়েছে)। SS 316L-এর প্রাথমিক চার্জ সবচেয়ে কম; এর কারণ হতে পারে যে এই পণ্যটির PSD সর্বোচ্চ। প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পাউডারের প্রাথমিক লোডিংয়ের ক্ষেত্রে, ত্রুটির পরিমাণের কারণে কোনো সিদ্ধান্তে আসা যায় না।
একটি 316L স্টেইনলেস স্টিল পাইপের সংস্পর্শে আসার পর, নমুনা A সবচেয়ে কম পরিমাণ চার্জ গ্রহণ করে, যেখানে পাউডার B এবং C একই রকম প্রবণতা দেখায়। যদি SS 316L পাউডারকে SS 316L-এর সাথে ঘষা হয়, তবে চার্জের ঘনত্ব প্রায় ০ পাওয়া যায় (ট্রাইবোইলেকট্রিক সিরিজ দেখুন)। পণ্য B এখনও A-এর চেয়ে বেশি চার্জিত। নমুনা C-এর ক্ষেত্রে, প্রবণতাটি অব্যাহত থাকে (ধনাত্মক প্রাথমিক চার্জ এবং লিকেজের পরে চূড়ান্ত চার্জ), কিন্তু তাপীয় অবক্ষয়ের পরে চার্জের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়।
২০০ °C তাপমাত্রায় ২ ঘন্টা তাপীয় পীড়নের পর পাউডারটির আচরণ বেশ আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে। নমুনা A এবং B-তে প্রাথমিক চার্জ হ্রাস পায় এবং চূড়ান্ত চার্জ ঋণাত্মক থেকে ধনাত্মকে পরিবর্তিত হয়। SS 316L পাউডারের প্রাথমিক চার্জ ছিল সর্বোচ্চ এবং এর চার্জ ঘনত্বের পরিবর্তন ধনাত্মক হলেও তা কমই ছিল (অর্থাৎ ০.০৩৩ nC/g)।
আমরা অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় (AlSi10Mg) এবং 316L স্টেইনলেস স্টিল পাউডারের সম্মিলিত আচরণের উপর তাপীয় অবক্ষয়ের প্রভাব অনুসন্ধান করেছি, যেখানে মূল পাউডারগুলোকে বাতাসে ২০০°C তাপমাত্রায় ২ ঘণ্টা রাখার পর বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।
উচ্চ তাপমাত্রায় পাউডারের ব্যবহার পণ্যের প্রবাহযোগ্যতা উন্নত করতে পারে, এবং এই প্রভাবটি উচ্চ আপেক্ষিক ক্ষেত্রফলযুক্ত পাউডার ও উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সম্পন্ন পদার্থের ক্ষেত্রে অধিক গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে হয়। প্রবাহ মূল্যায়নের জন্য GranuDrum, ডাইনামিক প্যাকিং বিশ্লেষণের জন্য GranuPack এবং 316L স্টেইনলেস স্টিল পাইপের সংস্পর্শে থাকা পাউডারের ট্রাইবোইলেকট্রিসিটি বিশ্লেষণের জন্য GranuCharge ব্যবহার করা হয়েছিল।
এই ফলাফলগুলো GranuPack ব্যবহার করে নির্ণয় করা হয়েছিল, যা তাপীয় পীড়ন প্রক্রিয়ার পরে প্রতিটি পাউডারের জন্য হাউজনার সহগের উন্নতি দেখিয়েছে (ত্রুটির আকারের কারণে নমুনা A ব্যতীত)। প্যাকিং প্যারামিটার (n1/2)-এর জন্য কোনো সুস্পষ্ট প্রবণতা পাওয়া যায়নি, কারণ কিছু পণ্যের প্যাকিং গতি বৃদ্ধি পেয়েছে, আবার অন্যগুলোর ক্ষেত্রে এর বিপরীত প্রভাব দেখা গেছে (যেমন নমুনা B এবং C)।


পোস্ট করার সময়: ১২ নভেম্বর, ২০২২