Pro zlepšení vašeho zážitku používáme soubory cookie. Pokračováním v prohlížení těchto stránek souhlasíte s používáním souborů cookie. Více informací.
V nedávném článku publikovaném v časopise Additive Manufacturing Letters vědci diskutují o užitečnosti chemicky leptaného rozstřiku nerezové oceli pro prodloužení životnosti prášku v aditivní výrobě.
Výzkum: Prodloužení životnosti prášku v aditivní výrobě: Chemické leptání rozstřiku nerezové oceli. Zdroj obrázku: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Laserové fúze kovů v práškovém loži (LPBF) Částice rozstřiku vznikají roztavenými kapičkami vytlačovanými z roztavené lázně nebo částicemi prášku zahřátými na teplotu blízkou bodu tání nebo nad něj při průchodu laserovým paprskem.
Navzdory použití inertního prostředí vysoká reaktivita kovu v blízkosti teploty tání podporuje oxidaci. Přestože se částice rozstřiku vymrštěné během LPBF alespoň krátce taví na povrchu, je pravděpodobné, že dojde k difúzi těkavých prvků k povrchu a tyto prvky s vysokou afinitou ke kyslíku vytvářejí silné oxidové vrstvy.
Protože parciální tlak kyslíku v LPBF je obvykle vyšší než při atomizaci plynu, zvyšuje se pravděpodobnost vazby s kyslíkem.
Je známo, že rozstřiky z nerezové oceli a slitin na bázi niklu rychle oxidují a tvoří ostrůvky o tloušťce až několika metrů. Kromě toho jsou nerezové oceli a slitiny na bázi niklu, jako například ty, které produkují ostrůvkové oxidové rozstřiky, běžněji obráběnými materiály v LPBF a aplikace této metody na typičtější kovové rozstřiky LPBF demonstruje, že chemická obnova je pro prášek obvyklým způsobem zásadní.
(a) SEM snímek částic rozstřiku nerezové oceli, (b) experimentální metoda tepelně-chemického leptání, (c) úprava deoxidovaných částic rozstřiku metodou LPBF. Zdroj obrázku: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
V této studii autoři použili novou techniku ​​chemického leptání k odstranění oxidů z povrchu oxidovaných prášků z nerezové oceli získaných postřikem. Jako primární mechanismus pro odstraňování oxidů se používá rozpouštění kovu kolem a pod oxidovými ostrůvky na prášku, což umožňuje agresivnější odstraňování oxidů. Prášky získané postřikem, leptáním a panenské prášky byly pro zpracování LPBF prosít na stejnou velikost prášku.
Tým ukázal, jak odstranit oxidy z částic rozstřiku nerezové oceli, zejména ty, které byly izolovány chemickými technikami za vzniku oxidových ostrovů bohatých na Si a Mn na povrchu prášku. Z práškového lože výtisků LPBF bylo odebráno 316 l rozstřiku a chemicky leptáno ponořením. Po prosetí všech částic na stejnou velikostní hranici je LPBF zpracuje do jednoho průchodu s optimalizovaným leptaným rozstřikem a panenskou nerezovou ocelí.
Výzkumníci zkoumali teplotu a také dva různé leptací přípravky pro nerezovou ocel. Po screeningu na stejný rozsah velikostí byly vytvořeny jednotlivé stopy LPBF s použitím podobných panenských prášků, prášků pro stříkací technologii a efektivně leptaných prášků pro stříkací technologii.
Jednotlivé stopy LPBF generované z rozstřiku, rozstřiku leptání a původního prášku. Snímek s velkým zvětšením ukazuje, že oxidová vrstva převládající na naprašované dráze je na leptané naprašované dráze eliminována. Původní prášek ukázal, že některé oxidy byly stále přítomny. Zdroj obrázku: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Pokrytí plochy oxidem na prášku z nerezové oceli 316L po rozstřiku se po zahřátí Ralphova činidla na 65 °C po dobu 1 hodiny snížilo 10krát, ze 7 % na 0,7 %. Při mapování velké plochy data EDX ukázala snížení hladiny kyslíku z 13,5 % na 4,5 %.
Leptaný rozstřik má na povrchu dráhy ve srovnání s rozstřikem nižší povlak oxidové strusky. Chemické leptání prášku navíc zvyšuje jeho asimilaci na dráze. Chemické leptání má potenciál zlepšit opětovnou použitelnost a trvanlivost rozstřiku nebo hromadně používaných prášků vyrobených z široce používaných a korozivzdorných prášků nerezové oceli.
V celém rozsahu velikosti síta 45-63 µm vysvětlují zbývající aglomerované částice v leptaných a neleptaných rozstřikovaných prášcích podobné stopové objemy leptaných a rozstřikovaných prášků, zatímco objemy původních prášků jsou přibližně o 50 % větší. Bylo pozorováno, že aglomerované nebo satelity tvořící prášky ovlivňují sypnou hustotu, a tím i objem.
Leptaný rozstřik má na povrchu dráhy menší povlak oxidové strusky ve srovnání s rozstřikem. Po chemickém odstranění oxidů vykazují částečně vázané a holé prášky známky lepší vazby redukovaných oxidů, což se připisuje lepší smáčivosti.
Schéma znázorňující výhody ošetření LPBF při chemickém odstraňování oxidů z rozstřikovaného prášku v systémech z nerezové oceli. Vynikající smáčivost je dosažena eliminací oxidů. Zdroj obrázku: Murray, J. W, et al, Additive Manufacturing Letters
Stručně řečeno, tato studie použila postup chemického leptání k chemické regeneraci vysoce oxidovaných prášků rozstřiku z nerezové oceli ponořením do Ralphova činidla, roztoku chloridu železitého a chloridu měďnatého v kyselině chlorovodíkové. Bylo pozorováno, že ponoření do zahřátého roztoku Ralphova leptadla po dobu 1 hodiny vedlo k 10násobnému snížení pokrytí oxidové plochy na rozstřikovaném prášku.
Autoři se domnívají, že chemické leptání má potenciál ke zlepšení a širšímu využití k obnově opakovaně použitých rozstřikových částic nebo prášků LPBF, čímž se zvýší hodnota drahých materiálů na bázi prášků.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. a kol. Prodloužení životnosti prášku v aditivní výrobě: chemické leptání rozstřiku nerezové oceli. Additive Manufacturing Letters 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Prohlášení o vyloučení odpovědnosti: Zde uvedené názory vyjadřují názory autora vyjadřujícího se k jeho osobnímu zastoupení a nemusí nutně odrážet názory společnosti AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, vlastníka a provozovatele těchto webových stránek. Toto prohlášení o vyloučení odpovědnosti je součástí podmínek používání těchto webových stránek.
Surbhi Jain je nezávislá technická redaktorka žijící v Dillí v Indii. Má doktorát z fyziky na Dillíské univerzitě a účastnila se řady vědeckých, kulturních a sportovních aktivit. Její akademické vzdělání je v oblasti výzkumu v materiálových vědách se specializací na vývoj optických zařízení a senzorů. Má rozsáhlé zkušenosti s psaním obsahu, editací, analýzou experimentálních dat a projektovým řízením a na základě své výzkumné práce publikovala 7 výzkumných prací v časopisech indexovaných databází Scopus a podala 2 indické patenty. Je vášnivou čtenářkou, psaním, výzkumem a technologiemi, ráda vaří, hraje, zahradničí a sportuje.
Džainismus, Subi. (24. května 2022). Nová metoda chemického leptání odstraňuje oxidy z oxidovaného prášku z nerezové oceli. AZOM. Získáno 21. července 2022 z https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Džainismus, Subi. „Nová metoda chemického leptání pro odstranění oxidů z oxidovaného prášku rozstřiku nerezové oceli“. AZOM. 21. července 2022.
Džainismus, Subi. „Nová metoda chemického leptání pro odstranění oxidů z oxidovaného prášku rozstřiku nerezové oceli“. AZOM. https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143. (Zpřístupněno 21. července 2022).
Džainismus, Subi.2022. Nová metoda chemického leptání pro odstranění oxidů z oxidovaného prášku z nerezové oceli. AZoM, přístup 21. července 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
Na konferenci Advanced Materials v červnu 2022 hovořila společnost AZoM s Benem Melrosem ze společnosti International Syalons o trhu s pokročilými materiály, Průmyslu 4.0 a snaze o dosažení nulových čistých emisí.
Na konferenci Advanced Materials hovořila společnost AZoM s Vigem Sherrillem ze společnosti General Graphene o budoucnosti grafenu a o tom, jak jejich nová výrobní technologie sníží náklady a otevře tak zcela nový svět jeho aplikací v budoucnu.
V tomto rozhovoru hovoří AZoM s prezidentem společnosti Levicron Dr. Ralfem Dupontem o potenciálu nového motorového vřetena (U)ASD-H25 pro polovodičový průmysl.
Objevte OTT Parsivel², laserový měřič posunutí, který lze použít k měření všech typů srážek. Umožňuje uživatelům shromažďovat data o velikosti a rychlosti padajících částic.
Společnost Environics nabízí samostatné permeační systémy pro jednotlivé nebo více permeačních trubic k jednorázovému použití.
Automatický dávkovač MiniFlash FPA Vision od společnosti Grabner Instruments je 12poziční automatický dávkovač. Jedná se o automatizační příslušenství určené pro použití s ​​analyzátorem MINIFLASH FP Vision.
Tento článek poskytuje hodnocení konce životnosti lithium-iontových baterií se zaměřením na recyklaci rostoucího počtu použitých lithium-iontových baterií s cílem umožnit udržitelné a cirkulární přístupy k používání a opětovnému použití baterií.
Koroze je degradace slitiny v důsledku vystavení vlivům prostředí. K prevenci korozního zhoršování kovových slitin vystavených atmosférickým nebo jiným nepříznivým podmínkám se používají různé techniky.
Vzhledem k rostoucí poptávce po energii roste i poptávka po jaderném palivu, což dále vede k výraznému nárůstu poptávky po technologii kontroly po ozáření (PIE).