Θερμική αποδόμηση σκονών για την κατασκευή πρόσθετων μετάλλων: Επιδράσεις στη ρευστότητα, την κινητική συσκευασίας και την ηλεκτροστατική

Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας.Συνεχίζοντας την περιήγηση σε αυτόν τον ιστότοπο, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies από εμάς.Επιπλέον πληροφορίες.
Η κατασκευή πρόσθετων (AM) περιλαμβάνει τη δημιουργία τρισδιάστατων αντικειμένων, ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα τη φορά, καθιστώντας το πιο ακριβό από την παραδοσιακή επεξεργασία.Ωστόσο, μόνο ένα μικρό μέρος της σκόνης συγκολλάται στο εξάρτημα κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης.Τα υπόλοιπα δεν συγχωνεύονται, επομένως μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν.Αντίθετα, εάν το αντικείμενο δημιουργείται με τον κλασικό τρόπο, συνήθως απαιτεί φρεζάρισμα και μηχανική κατεργασία για την αφαίρεση υλικού.
Οι ιδιότητες της σκόνης καθορίζουν τις παραμέτρους της μηχανής και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά πρώτο λόγο.Το κόστος της ΑΜ δεν θα ήταν οικονομικό, δεδομένου ότι η μη λιωμένη σκόνη είναι μολυσμένη και δεν είναι ανακυκλώσιμη.Η αποικοδόμηση της σκόνης έχει ως αποτέλεσμα δύο φαινόμενα: χημική τροποποίηση του προϊόντος και αλλαγές στις μηχανικές ιδιότητες όπως η μορφολογία και η κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων.
Στην πρώτη περίπτωση, το κύριο καθήκον είναι να δημιουργήσουμε στερεές δομές που περιέχουν καθαρά κράματα, επομένως πρέπει να αποφύγουμε τη μόλυνση της σκόνης, για παράδειγμα, με οξείδια ή νιτρίδια.Στο τελευταίο φαινόμενο, αυτές οι παράμετροι συνδέονται με τη ρευστότητα και τη δυνατότητα εξάπλωσης.Επομένως, οποιαδήποτε αλλαγή στις ιδιότητες της σκόνης μπορεί να οδηγήσει σε μη ομοιόμορφη κατανομή του προϊόντος.
Δεδομένα από πρόσφατες δημοσιεύσεις δείχνουν ότι τα κλασικά ροόμετρα δεν μπορούν να παρέχουν επαρκείς πληροφορίες σχετικά με την κατανομή της σκόνης σε AM με βάση την κλίνη σκόνης.Όσον αφορά τον χαρακτηρισμό της πρώτης ύλης (ή της σκόνης), υπάρχουν αρκετές σχετικές μέθοδοι μέτρησης στην αγορά που μπορούν να ικανοποιήσουν αυτήν την απαίτηση.Η κατάσταση καταπόνησης και το πεδίο ροής της σκόνης πρέπει να είναι ίδια στη ρύθμιση της μέτρησης και στη διαδικασία.Η παρουσία θλιπτικών φορτίων δεν είναι συμβατή με την ελεύθερη επιφανειακή ροή που χρησιμοποιείται σε συσκευές IM σε δοκιμαστές διάτμησης και κλασικά ρεόμετρα.
Η GranuTools έχει αναπτύξει μια ροή εργασίας για τον χαρακτηρισμό της σκόνης AM.Ο κύριος στόχος μας είναι να εξοπλίσουμε κάθε γεωμετρία με ένα ακριβές εργαλείο προσομοίωσης διαδικασίας και αυτή η ροή εργασίας χρησιμοποιείται για την κατανόηση και την παρακολούθηση της εξέλιξης της ποιότητας της σκόνης σε διάφορες διαδικασίες εκτύπωσης.Επιλέχθηκαν αρκετά τυπικά κράματα αλουμινίου (AlSi10Mg) για διαφορετικές διάρκειες σε διαφορετικά θερμικά φορτία (από 100 έως 200 °C).
Η θερμική αποικοδόμηση μπορεί να ελεγχθεί αναλύοντας την ικανότητα της σκόνης να συσσωρεύει ηλεκτρικό φορτίο.Οι σκόνες αναλύθηκαν ως προς τη ρευστότητα (όργανο GranuDrum), την κινητική συσκευασίας (όργανο GranuPack) και την ηλεκτροστατική συμπεριφορά (όργανο GranuCharge).Οι μετρήσεις συνοχής και κινητικής συσκευασίας είναι κατάλληλες για την παρακολούθηση της ποιότητας της σκόνης.
Οι πούδρες που εφαρμόζονται εύκολα θα παρουσιάζουν χαμηλούς δείκτες συνοχής, ενώ οι σκόνες με γρήγορη δυναμική πλήρωσης θα παράγουν μηχανικά μέρη με χαμηλότερο πορώδες σε σύγκριση με προϊόντα που γεμίζουν πιο δύσκολα.
Μετά από αρκετούς μήνες αποθήκευσης στο εργαστήριό μας, επιλέχθηκαν τρεις σκόνες από κράμα αλουμινίου με διαφορετική κατανομή μεγέθους σωματιδίων (AlSi10Mg) και ένα δείγμα ανοξείδωτου χάλυβα 316L, που αναφέρονται εδώ ως δείγματα Α, Β και Γ. Οι ιδιότητες των δειγμάτων μπορεί να διαφέρουν από άλλους κατασκευαστές.Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων δείγματος μετρήθηκε με ανάλυση περίθλασης λέιζερ/ISO 13320.
Επειδή ελέγχουν τις παραμέτρους της μηχανής, πρέπει πρώτα να ληφθούν υπόψη οι ιδιότητες της σκόνης και εάν οι μη λιωμένες σκόνες θεωρούνται μολυσμένες και μη ανακυκλώσιμες, τότε η παραγωγή προσθέτων δεν είναι τόσο οικονομική όσο θα μπορούσε κανείς να ελπίζει.Επομένως, θα διερευνηθούν τρεις παράμετροι: ροή σκόνης, δυναμική συσκευασίας και ηλεκτροστατική.
Η ικανότητα επάλειψης σχετίζεται με την ομοιομορφία και την «ομαλότητα» της στρώσης πούδρας μετά την εργασία επαναβαφής.Αυτό είναι πολύ σημαντικό καθώς οι λείες επιφάνειες εκτυπώνονται ευκολότερα και μπορούν να εξεταστούν με το εργαλείο GranuDrum με μέτρηση δείκτη πρόσφυσης.
Επειδή οι πόροι είναι αδύναμα σημεία σε ένα υλικό, μπορούν να οδηγήσουν σε ρωγμές.Η δυναμική πλήρωσης είναι η δεύτερη βασική παράμετρος καθώς οι σκόνες ταχείας πλήρωσης παρέχουν χαμηλό πορώδες.Αυτή η συμπεριφορά μετριέται με το GranuPack με τιμή n1/2.
Η παρουσία ηλεκτρικών φορτίων στη σκόνη δημιουργεί συνεκτικές δυνάμεις που οδηγούν στο σχηματισμό συσσωματωμάτων.Το GranuCharge μετρά την ικανότητα των σκονών να δημιουργούν ηλεκτροστατικό φορτίο όταν έρχονται σε επαφή με επιλεγμένα υλικά κατά τη ροή.
Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, το GranuCharge μπορεί να προβλέψει την επιδείνωση της ροής, για παράδειγμα, όταν σχηματίζει ένα στρώμα στο AM.Έτσι, οι μετρήσεις που λαμβάνονται είναι πολύ ευαίσθητες στην κατάσταση της επιφάνειας των κόκκων (οξείδωση, μόλυνση και τραχύτητα).Η γήρανση της ανακτημένης σκόνης μπορεί στη συνέχεια να ποσοτικοποιηθεί με ακρίβεια (±0,5 nC).
Το GranuDrum είναι μια προγραμματισμένη μέθοδος μέτρησης της ροής σκόνης που βασίζεται στην αρχή του περιστρεφόμενου τυμπάνου.Το μισό δείγμα σκόνης περιέχεται σε οριζόντιο κύλινδρο με διαφανή πλευρικά τοιχώματα.Το τύμπανο περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με γωνιακή ταχύτητα 2 έως 60 rpm και η κάμερα CCD τραβάει φωτογραφίες (από 30 έως 100 εικόνες σε διαστήματα 1 δευτερολέπτου).Η διεπαφή αέρα/σκόνης προσδιορίζεται σε κάθε εικόνα χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο ανίχνευσης άκρων.
Υπολογίστε τη μέση θέση της διεπαφής και τις ταλαντώσεις γύρω από αυτή τη μέση θέση.Για κάθε ταχύτητα περιστροφής, η γωνία ροής (ή «δυναμική γωνία ανάπαυσης») αf υπολογίζεται από τη μέση θέση διεπαφής και ο συντελεστής δυναμικής συνοχής σf που σχετίζεται με τη σύνδεση μεταξύ κόκκων αναλύεται από τις διακυμάνσεις της διεπαφής.
Η γωνία ροής επηρεάζεται από μια σειρά παραμέτρων: τριβή, σχήμα και συνοχή μεταξύ των σωματιδίων (van der Waals, ηλεκτροστατικές και τριχοειδείς δυνάμεις).Οι συνεκτικές σκόνες έχουν ως αποτέλεσμα διακοπτόμενη ροή, ενώ οι μη παχύρρευστες σκόνες έχουν ως αποτέλεσμα κανονική ροή.Οι χαμηλές τιμές της γωνίας ροής αf αντιστοιχούν σε καλή ροή.Ένας δυναμικός δείκτης πρόσφυσης κοντά στο μηδέν αντιστοιχεί σε μια μη συνεκτική σκόνη, οπότε όσο αυξάνεται η πρόσφυση της σκόνης, ο δείκτης πρόσφυσης αυξάνεται ανάλογα.
Το GranuDrum σας επιτρέπει να μετρήσετε την πρώτη γωνία της χιονοστιβάδας και τον αερισμό της σκόνης κατά τη διάρκεια της ροής, καθώς και να μετρήσετε τον δείκτη πρόσφυσης σf και τη γωνία ροής αf ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής.
Οι μετρήσεις χύδην πυκνότητας, πυκνότητας και αναλογίας Hausner του GranuPack (επίσης γνωστές ως «δοκιμές κτυπήματος») είναι ιδανικές για χαρακτηρισμό σκόνης λόγω της ευκολίας και της ταχύτητας μέτρησής τους.Η πυκνότητα της σκόνης και η ικανότητα αύξησης της πυκνότητάς της είναι σημαντικές παράμετροι κατά την αποθήκευση, τη μεταφορά, τη συσσωμάτωση κ.λπ. Οι συνιστώμενες διαδικασίες περιγράφονται στη Φαρμακοποιία.
Αυτή η απλή δοκιμή έχει τρία σημαντικά μειονεκτήματα.Η μέτρηση εξαρτάται από τον χειριστή και η μέθοδος πλήρωσης επηρεάζει τον αρχικό όγκο της σκόνης.Η μέτρηση του συνολικού όγκου μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά σφάλματα στα αποτελέσματα.Λόγω της απλότητας του πειράματος, δεν λάβαμε υπόψη τη δυναμική συμπίεσης μεταξύ των αρχικών και τελικών μετρήσεων.
Η συμπεριφορά της σκόνης που τροφοδοτείται στη συνεχή έξοδο αναλύθηκε χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένο εξοπλισμό.Μετρήστε με ακρίβεια τον συντελεστή Hausner Hr, την αρχική πυκνότητα ρ(0) και την τελική πυκνότητα ρ(n) μετά από n κλικ.
Ο αριθμός των κρουνών καθορίζεται συνήθως σε n=500.Το GranuPack είναι μια αυτοματοποιημένη και προηγμένη μέτρηση πυκνότητας χτυπήματος που βασίζεται σε πρόσφατη δυναμική έρευνα.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα ευρετήρια, αλλά δεν παρέχονται εδώ.Η σκόνη τοποθετείται σε μεταλλικό σωλήνα μέσω μιας αυστηρής αυτοματοποιημένης διαδικασίας προετοιμασίας.Η παρέκταση της δυναμικής παραμέτρου n1/2 και της μέγιστης πυκνότητας ρ(∞) έχει αφαιρεθεί από την καμπύλη συμπίεσης.
Ένας ελαφρύς κοίλος κύλινδρος κάθεται στην κορυφή της βάσης σκόνης για να διατηρεί το επίπεδο της διεπαφής σκόνης/αέρα κατά τη συμπύκνωση.Ο σωλήνας που περιέχει το δείγμα σκόνης ανεβαίνει σε ένα σταθερό ύψος ΔZ και πέφτει ελεύθερα σε ύψος που συνήθως καθορίζεται στο ΔZ = 1 mm ή ΔZ = 3 mm, το οποίο μετράται αυτόματα μετά από κάθε άγγιγμα.Υπολογίστε τον όγκο V του σωρού από το ύψος.
Πυκνότητα είναι ο λόγος της μάζας m προς τον όγκο του στρώματος σκόνης V. Η μάζα της σκόνης m είναι γνωστή, η πυκνότητα ρ εφαρμόζεται μετά από κάθε κρούση.
Ο συντελεστής Hausner Hr σχετίζεται με τον συντελεστή συμπίεσης και αναλύεται με την εξίσωση Hr = ρ(500) / ρ(0), όπου ρ(0) είναι η αρχική χύδην πυκνότητα και ρ(500) είναι η υπολογισμένη ροή μετά από 500 κύκλους.Βρύση πυκνότητας.Όταν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο GranuPack, τα αποτελέσματα μπορούν να αναπαραχθούν χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα σκόνης (συνήθως 35 ml).
Οι ιδιότητες της σκόνης και οι ιδιότητες του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται η συσκευή είναι βασικές παράμετροι.Κατά τη διάρκεια της ροής, δημιουργούνται ηλεκτροστατικά φορτία μέσα στη σκόνη λόγω του τριβοηλεκτρικού φαινομένου, που είναι η ανταλλαγή φορτίων όταν δύο στερεά έρχονται σε επαφή.
Όταν η σκόνη ρέει μέσα στη συσκευή, εμφανίζεται ένα τριβοηλεκτρικό φαινόμενο στην επαφή μεταξύ των σωματιδίων και στην επαφή μεταξύ των σωματιδίων και της συσκευής.
Κατά την επαφή με το επιλεγμένο υλικό, το GranuCharge μετρά αυτόματα την ποσότητα ηλεκτροστατικού φορτίου που δημιουργείται μέσα στη σκόνη κατά τη ροή.Το δείγμα σκόνης ρέει μέσα στον δονούμενο σωλήνα V και πέφτει σε ένα κύπελλο Faraday συνδεδεμένο με ένα ηλεκτρόμετρο που μετρά το φορτίο που αποκτάται καθώς η σκόνη κινείται μέσα στον σωλήνα V.Για αναπαραγώγιμα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε μια περιστρεφόμενη ή δονούμενη συσκευή για να τροφοδοτείτε συχνά τους σωλήνες V.
Το τριβοηλεκτρικό φαινόμενο προκαλεί ένα αντικείμενο να αποκτά ηλεκτρόνια στην επιφάνειά του και έτσι να φορτίζεται αρνητικά, ενώ ένα άλλο αντικείμενο χάνει ηλεκτρόνια και έτσι φορτίζεται θετικά.Ορισμένα υλικά αποκτούν ηλεκτρόνια πιο εύκολα από άλλα, και παρόμοια, άλλα υλικά χάνουν ηλεκτρόνια πιο εύκολα.
Ποιο υλικό γίνεται αρνητικό και ποιο θετικό εξαρτάται από τη σχετική τάση των υλικών που εμπλέκονται να αποκτούν ή να χάνουν ηλεκτρόνια.Για να αναπαραστήσει αυτές τις τάσεις, αναπτύχθηκε η τριβοηλεκτρική σειρά που φαίνεται στον Πίνακα 1.Τα υλικά με τάση θετικού φορτίου και άλλα με τάση αρνητικού φορτίου παρατίθενται και οι μέθοδοι υλικών που δεν δείχνουν καμία τάση συμπεριφοράς παρατίθενται στη μέση του πίνακα.
Από την άλλη πλευρά, ο πίνακας παρέχει πληροφορίες μόνο για τις τάσεις στη συμπεριφορά φόρτισης των υλικών, επομένως το GranuCharge δημιουργήθηκε για να παρέχει ακριβείς αριθμητικές τιμές για τη συμπεριφορά φόρτισης των σκονών.
Διεξήχθησαν αρκετά πειράματα για την ανάλυση της θερμικής αποσύνθεσης.Τα δείγματα τοποθετήθηκαν στους 200°C για μία έως δύο ώρες.Στη συνέχεια, η σκόνη αναλύεται αμέσως με GranuDrum (καυτή ονομασία).Η σκόνη στη συνέχεια τοποθετήθηκε σε ένα δοχείο μέχρι να φτάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και στη συνέχεια αναλύθηκε χρησιμοποιώντας GranuDrum, GranuPack και GranuCharge (δηλαδή «κρύο»).
Τα ακατέργαστα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας GranuPack, GranuDrum και GranuCharge στην ίδια υγρασία/θερμοκρασία δωματίου (δηλ. 35,0 ± 1,5% RH και θερμοκρασία 21,0 ± 1,0 °C).
Ο δείκτης συνοχής υπολογίζει τη δυνατότητα ροής των σκονών και συσχετίζεται με αλλαγές στη θέση της διεπαφής (σκόνη/αέρας), που είναι μόνο τρεις δυνάμεις επαφής (van der Waals, τριχοειδείς και ηλεκτροστατικές δυνάμεις).Πριν από το πείραμα, καταγράφηκε η σχετική υγρασία αέρα (RH, %) και η θερμοκρασία (°C).Στη συνέχεια, η σκόνη χύθηκε στο τύμπανο και άρχισε το πείραμα.
Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι αυτά τα προϊόντα δεν είναι επιρρεπή στη συσσωμάτωση κατά την εξέταση των θιξοτροπικών παραμέτρων.Είναι ενδιαφέρον ότι η θερμική καταπόνηση άλλαξε τη ρεολογική συμπεριφορά των σκονών των δειγμάτων Α και Β από πάχυνση διάτμησης σε αραίωση διάτμησης.Από την άλλη πλευρά, τα δείγματα C και SS 316L δεν επηρεάστηκαν από τη θερμοκρασία και έδειξαν μόνο πάχυνση διάτμησης.Κάθε σκόνη είχε καλύτερη ικανότητα επάλειψης (δηλαδή χαμηλότερο δείκτη συνοχής) μετά τη θέρμανση και την ψύξη.
Η επίδραση της θερμοκρασίας εξαρτάται επίσης από τη συγκεκριμένη περιοχή των σωματιδίων.Όσο μεγαλύτερη είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση στη θερμοκρασία (δηλαδή ???225°?=250?.?-1.?-1) και ???316?.225°?=19?.?-1.?-1) Όσο μικρότερο είναι το σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της θερμοκρασίας.Οι σκόνες από κράμα αλουμινίου είναι εξαιρετικές για εφαρμογές σε υψηλές θερμοκρασίες λόγω της αυξημένης ικανότητας επάλειψής τους και ακόμη και τα ψυχόμενα δείγματα επιτυγχάνουν καλύτερη ρευστότητα από τις αρχικές σκόνες.
Για κάθε πείραμα GranuPack, η μάζα της σκόνης καταγραφόταν πριν από κάθε πείραμα και το δείγμα χτυπήθηκε 500 φορές με συχνότητα κρούσης 1 Hz με ελεύθερη πτώση 1 mm στο κελί μέτρησης (ενέργεια κρούσης ∝).Το δείγμα διανέμεται στην κυψέλη μέτρησης σύμφωνα με οδηγίες λογισμικού ανεξάρτητες από το χρήστη.Στη συνέχεια, οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν δύο φορές για να εκτιμηθεί η αναπαραγωγιμότητα και διερευνήθηκαν η μέση και τυπική απόκλιση.
Αφού ολοκληρωθεί η ανάλυση GranuPack, η αρχική χύδην πυκνότητα (ρ(0)), η τελική πυκνότητα όγκου (σε πολλαπλά χτυπήματα, n = 500, δηλαδή ρ(500)), ο λόγος Hausner/Δείκτης Carr (Hr/Cr) και δύο παράμετροι καταχώρισης (n1/2 και τ) που σχετίζονται με την κινητική συμπίεσης.Εμφανίζεται επίσης η βέλτιστη πυκνότητα ρ(∞) (βλ. Παράρτημα 1).Ο παρακάτω πίνακας αναδιαρθρώνει τα πειραματικά δεδομένα.
Τα σχήματα 6 και 7 δείχνουν τη συνολική καμπύλη συμπύκνωσης (χύδην πυκνότητα έναντι αριθμού κρούσεων) και τον λόγο παραμέτρου n1/2/Hausner.Οι ράβδοι σφάλματος που υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας τη μέση τιμή εμφανίζονται σε κάθε καμπύλη και οι τυπικές αποκλίσεις υπολογίστηκαν με δοκιμή επαναληψιμότητας.
Το προϊόν από ανοξείδωτο χάλυβα 316L ήταν το βαρύτερο προϊόν (ρ(0) = 4,554 g/mL).Όσον αφορά την πυκνότητα σπειρώματος, η SS 316L παραμένει η βαρύτερη σκόνη (ρ(n) = 5,044 g/mL, ακολουθούμενη από το δείγμα Α (ρ(n) = 1,668 g/mL), ακολουθούμενο από το δείγμα Β (ρ(n) = 1,668 g/ml)./ml) (η) = 1,645 g/ml).Το δείγμα C ήταν το χαμηλότερο (ρ(n) = 1,581 g/mL).Σύμφωνα με τη χύδην πυκνότητα της αρχικής σκόνης, βλέπουμε ότι το δείγμα Α είναι το ελαφρύτερο και λαμβάνοντας υπόψη τα σφάλματα (1,380 g / ml), τα δείγματα Β και Γ έχουν περίπου την ίδια τιμή.
Καθώς η σκόνη θερμαίνεται, η αναλογία Hausner της μειώνεται και αυτό συμβαίνει μόνο με τα δείγματα B, C και SS 316L.Για το δείγμα Α, δεν ήταν δυνατή η εκτέλεση λόγω του μεγέθους των ράβδων σφάλματος.Για το n1/2, η υπογράμμιση της παραμετρικής τάσης είναι πιο περίπλοκη.Για τα δείγματα A και SS 316L, η τιμή του n1/2 μειώθηκε μετά από 2 ώρες στους 200°C, ενώ για τις σκόνες B και C αυξήθηκε μετά τη θερμική φόρτιση.
Ένας δονούμενος τροφοδότης χρησιμοποιήθηκε για κάθε πείραμα GranuCharge (βλ. Εικόνα 8).Χρησιμοποιήστε σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 316L.Οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν 3 φορές για να εκτιμηθεί η αναπαραγωγιμότητα.Το βάρος του προϊόντος που χρησιμοποιήθηκε για κάθε μέτρηση ήταν περίπου 40 ml και καμία σκόνη δεν ανακτήθηκε μετά τη μέτρηση.
Πριν από το πείραμα, καταγράφηκε το βάρος της σκόνης (mp, g), η σχετική υγρασία αέρα (RH, %) και η θερμοκρασία (°C).Στην αρχή της δοκιμής, η πυκνότητα φορτίου της κύριας σκόνης (q0 σε μC/kg) μετρήθηκε τοποθετώντας τη σκόνη σε ένα κύπελλο Faraday.Τέλος, η μάζα της σκόνης σταθεροποιήθηκε και υπολογίστηκε η τελική πυκνότητα φορτίου (qf, μC/kg) και Δq (Δq = qf – q0) στο τέλος του πειράματος.
Τα ακατέργαστα δεδομένα GranuCharge φαίνονται στον Πίνακα 2 και στο Σχήμα 9 (σ είναι η τυπική απόκλιση που υπολογίζεται από τα αποτελέσματα της δοκιμής αναπαραγωγιμότητας) και τα αποτελέσματα εμφανίζονται ως ιστόγραμμα (εμφανίζονται μόνο τα q0 και Δq).Το SS 316L έχει τη χαμηλότερη αρχική φόρτιση.αυτό μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι αυτό το προϊόν έχει το υψηλότερο PSD.Όταν πρόκειται για την αρχική φόρτωση της σκόνης πρωτογενούς κράματος αλουμινίου, δεν μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα λόγω του μεγέθους των σφαλμάτων.
Μετά από επαφή με σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L, το δείγμα Α έλαβε τη μικρότερη ποσότητα φόρτισης, ενώ οι σκόνες Β και Γ έδειξαν παρόμοια τάση, εάν η σκόνη SS 316L τρίβονταν με το SS 316L, βρέθηκε πυκνότητα φορτίου κοντά στο 0 (βλ. τριβοηλεκτρική σειρά).Το προϊόν Β εξακολουθεί να είναι πιο φορτισμένο από το Α. Για το δείγμα Γ, η τάση συνεχίζεται (θετική αρχική φόρτιση και τελική φόρτιση μετά τη διαρροή), αλλά ο αριθμός των φορτίσεων αυξάνεται μετά τη θερμική υποβάθμιση.
Μετά από 2 ώρες θερμικής καταπόνησης στους 200 °C, η συμπεριφορά της σκόνης γίνεται πολύ ενδιαφέρουσα.Στα δείγματα Α και Β, το αρχικό φορτίο μειώθηκε και το τελικό φορτίο μετατοπίστηκε από αρνητικό σε θετικό.Η σκόνη SS 316L είχε το υψηλότερο αρχικό φορτίο και η μεταβολή της πυκνότητας φορτίου της έγινε θετική αλλά παρέμεινε χαμηλή (δηλ. 0,033 nC/g).
Ερευνήσαμε την επίδραση της θερμικής αποικοδόμησης στη συνδυασμένη συμπεριφορά του κράματος αλουμινίου (AlSi10Mg) και των σκονών ανοξείδωτου χάλυβα 316L, ενώ οι αρχικές σκόνες αναλύθηκαν μετά από 2 ώρες στους 200°C στον αέρα.
Η χρήση σκονών σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να βελτιώσει τη ρευστότητα του προϊόντος, ένα αποτέλεσμα που φαίνεται να είναι πιο σημαντικό για σκόνες με υψηλή ειδική επιφάνεια και υλικά με υψηλή θερμική αγωγιμότητα.Το GranuDrum χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ροής, το GranuPack χρησιμοποιήθηκε για ανάλυση δυναμικής συσκευασίας και το GranuCharge χρησιμοποιήθηκε για την ανάλυση της τριβοηλεκτρικής ενέργειας της σκόνης σε επαφή με σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L.
Αυτά τα αποτελέσματα προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το GranuPack, το οποίο έδειξε βελτίωση στον συντελεστή Hausner για κάθε σκόνη (με εξαίρεση το δείγμα Α, λόγω του μεγέθους των σφαλμάτων) μετά τη διαδικασία θερμικής καταπόνησης.Δεν βρέθηκε σαφής τάση για την παράμετρο συσκευασίας (n1/2), καθώς ορισμένα προϊόντα παρουσίασαν αύξηση στην ταχύτητα συσκευασίας ενώ άλλα είχαν αντίθεση (π.χ. Δείγματα Β και Γ).


Ώρα δημοσίευσης: Νοε-12-2022