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 tepelného 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 kategorii 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).