Bainimid úsáid as fianáin chun d'eispéireas a fheabhsú.Trí leanúint ar aghaidh ag brabhsáil an tsuímh seo, aontaíonn tú lenár n-úsáid a bhaint as fianáin.Eolas breise.
Is éard atá i gceist le déantúsaíocht bhreiseáin (AM) rudaí 3D a chruthú, sraith ultra-tanaí amháin ag an am, rud a fhágann go bhfuil sé níos costasaí ná próiseáil thraidisiúnta.Mar sin féin, níl ach cuid bheag den phúdar táthaithe don chomhpháirt le linn an phróisis tionóil.Ní fuseálann an chuid eile, ionas gur féidir iad a athúsáid.I gcodarsnacht leis sin, má chruthaítear an réad ar an mbealach clasaiceach, de ghnáth éilíonn sé muilleoireacht agus meaisínithe chun ábhar a bhaint.
Cinneann airíonna an phúdair paraiméadair an mheaisín agus ní mór iad a chur san áireamh ar an gcéad dul síos.Ní bheadh ​​costas AM eacnamaíoch ós rud é go bhfuil an púdar neamhleádaithe éillithe agus nach bhfuil sé in-athchúrsáilte.Tá dhá fheiniméin mar thoradh ar dhíghrádú púdar: modhnú ceimiceach an táirge agus athruithe ar airíonna meicniúla mar mhoirfeolaíocht agus dáileadh méid na gcáithníní.
Sa chéad chás, is é an tasc is mó ná struchtúir soladacha a chruthú ina bhfuil cóimhiotail íon, agus mar sin ní mór dúinn éilliú an phúdair a sheachaint, mar shampla, le ocsaídí nó nítrídí.Sa fheiniméan deiridh sin, tá baint ag na paraiméadair seo le luaineacht agus inleathadh.Dá bhrí sin, is féidir dáileadh neamh-éide an táirge a bheith mar thoradh ar aon athrú ar airíonna an phúdair.
Tugann sonraí ó fhoilseacháin le déanaí le fios nach féidir le sreabhmhéadair clasaiceacha faisnéis leordhóthanach a sholáthar maidir le dáileadh púdar in AM bunaithe ar an leaba púdair.Maidir le tréithriú an amhábhar (nó púdar), tá roinnt modhanna tomhais ábhartha ar an margadh ar féidir leo an riachtanas seo a shásamh.Caithfidh an stát strus agus an réimse sreabhadh púdar a bheith mar an gcéanna sa socrú tomhais agus sa phróiseas.Níl láithreacht ualaí comhbhrúiteacha ag luí leis an sreabhadh dromchla saor in aisce a úsáidtear i bhfeistí IM i dtástálaithe lomadh agus réiméadair clasaiceacha.
Tá sreabhadh oibre forbartha ag GranuTools chun púdar AM a thréithriú.Is é an príomhaidhm atá againn ná uirlis ionsamhladh próiseas cruinn a threalmhú le gach céimseata, agus úsáidtear an sreabhadh oibre seo chun éabhlóid chaighdeán púdar a thuiscint agus a rianú i bpróisis priontála éagsúla.Roghnaíodh roinnt cóimhiotal alúmanaim caighdeánach (AlSi10Mg) ar feadh tréimhsí éagsúla ag ualaí teirmeacha éagsúla (ó 100 go 200 ° C).
Is féidir díghrádú teirmeach a rialú trí anailís a dhéanamh ar chumas an phúdair muirear leictreach a charnadh.Rinneadh anailís ar na púdair le haghaidh sreafa (ionstraim GranuDrum), cinéitic pacála (ionstraim GranuPack) agus iompar leictreastatach (ionstraim GranuCharge).Tá tomhais cinéiteach comhtháthaithe agus pacála oiriúnach chun cáilíocht púdar a rianú.
Léireoidh púdair atá éasca le cur i bhfeidhm innéacsanna comhtháthaithe íseal, agus déanfaidh púdair le dinimic líonadh tapa páirteanna meicniúla a tháirgeadh le porosity níos ísle i gcomparáid le táirgí níos deacra a líonadh.
Tar éis roinnt míonna stórála inár saotharlann, roghnaíodh trí phúdair cóimhiotal alúmanaim le dáiltí méideanna cáithníní éagsúla (AlSi10Mg) agus sampla cruach dhosmálta 316L amháin, dá ngairtear samplaí A, B agus C anseo. D'fhéadfadh airíonna na samplaí a bheith difriúil ó mhonaróirí eile.Rinneadh dáileadh samplach méid na gcáithníní a thomhas trí anailís díraonta léasair/ISO 13320.
Toisc go rialaíonn siad paraiméadair an mheaisín, ní mór airíonna an phúdair a mheas ar dtús, agus má mheastar go bhfuil púdair neamhleáite éillithe agus neamh-athchúrsáilte, ansin níl déantúsaíocht bhreiseáin chomh eacnamaíoch agus a d'fhéadfadh súil a bheith agat.Dá bhrí sin, déanfar trí pharaiméadar a imscrúdú: sreabhadh púdar, dinimic pacála agus leictreastatach.
Baineann leathadhacht le haonfhoirmeacht agus “réidheacht” an chiseal púdair tar éis na hoibríochta athchúlaithe.Tá sé seo an-tábhachtach mar go bhfuil dromchlaí réidh níos éasca a phriontáil agus is féidir iad a scrúdú le huirlis GranuDrum le tomhas innéacs greamaitheachta.
Toisc gur pointí laga iad na pores in ábhar, is féidir scoilteanna a bheith mar thoradh orthu.Is é dinimic líonadh an dara príomh-pharaiméadar toisc go soláthraíonn púdair líonadh tapa porosity íseal.Déantar an t-iompar seo a thomhas le GranuPack ar luach n1/2.
Cruthaíonn láithreacht luchtanna leictreacha sa phúdar fórsaí comhtháite as a dtagann cruthú ceirtleáin.Tomhaiseann GranuCharge cumas púdair muirear leictreastatach a ghiniúint nuair a bhíonn siad i dteagmháil le hábhair roghnaithe le linn sreabhadh.
Le linn na próiseála, is féidir le GranuCharge an meath ar an sreabhadh a thuar, mar shampla, nuair a bhíonn ciseal á fhoirmiú in AM.Mar sin, tá na tomhais a fhaightear an-íogair do staid an dromchla gráin (ocsaídiú, éilliú agus garbh).Is féidir dul in aois an phúdair aisghafa a chainníochtú go cruinn (±0.5 nC).
Is modh tomhais sreabhadh púdar cláraithe é an GranuDrum bunaithe ar phrionsabal an druma rothlacha.Tá leath den sampla púdar i sorcóir cothrománach le ballaí taobh trédhearcacha.Rothlaíonn an druma timpeall a ais ag luas uilleach 2 go 60 rpm, agus glacann ceamara CCD pictiúir (ó 30 go 100 íomhá ag eatraimh 1 soicind).Aithnítear an comhéadan aeir/púdar ar gach íomhá trí úsáid a bhaint as algartam braite ciumhais.
Ríomh suíomh meánach an chomhéadain agus na hascaluithe timpeall ar an meánsuíomh seo.I gcás gach luas uainíochta, ríomhtar an uillinn sreafa (nó “uillinn dhinimiciúil athshuite”) αf ón meánsuíomh comhéadain, agus déantar anailís ar an bhfachtóir comhtháthaithe dinimiciúil σf a bhaineann le nascadh idirghráin ó luaineachtaí comhéadain.
Bíonn tionchar ag an uillinn sreafa ar roinnt paraiméadair: cuimilte, cruth agus comhtháthú idir cáithníní (van der Waals, fórsaí leictreastatacha agus ribeach).Bíonn sreabhadh uaineach mar thoradh ar phúdair chomhtháite, agus bíonn sreabhadh rialta mar thoradh ar phúdair neamh-shlaodacha.Freagraíonn luachanna ísle an uillinn sreafa αf le sreabhadh maith.Freagraíonn innéacs greamaitheachta dinimiciúil gar do nialas le púdar neamh-chomhtháite, mar sin de réir mar a mhéadaíonn greamaitheacht an phúdair, méadóidh an t-innéacs greamaitheachta dá réir sin.
Ceadaíonn GranuDrum duit an chéad uillinn den avalanche agus aerú an phúdair a thomhas le linn an tsreafa, chomh maith leis an innéacs greamaitheachta σf agus an uillinn sreabhadh αf a thomhas ag brath ar an luas rothlaithe.
Tá dlús bulc, dlús tapála agus tomhais cóimheas Hausner (ar a dtugtar “tástálacha tapping”) oiriúnach do thréithriú púdar mar gheall ar a éascaíocht agus a luas tomhais.Is paraiméadair thábhachtacha iad dlús an phúdair agus an cumas chun a dhlús a mhéadú le linn stórála, iompair, ceirtleáin, etc. Tá na nósanna imeachta molta leagtha amach sa Pharmacopoeia.
Tá trí mhórbhuntáiste ag baint leis an tástáil shimplí seo.Braitheann an tomhas ar an oibreoir, agus bíonn tionchar ag an modh líonadh ar mhéid tosaigh an phúdair.Is féidir earráidí tromchúiseacha sna torthaí a bheith mar thoradh ar mhéid iomlán a thomhas.Mar gheall ar simplíocht an turgnaimh, níor chuireamar san áireamh an dinimic dhlúthúcháin idir na tomhais tosaigh agus na tomhais deiridh.
Rinneadh anailís ar iompar an phúdair a chothaítear isteach san asraon leanúnach ag baint úsáide as trealamh uathoibrithe.Tomhais go cruinn an chomhéifeacht Hausner Hr, an dlús tosaigh ρ(0) agus an dlús deiridh ρ(n) tar éis n cliceáil.
De ghnáth socraítear líon na sconnaí ag n=500.Is tomhas dlúis tapála uathoibrithe agus ardchéime é an GranuPack bunaithe ar thaighde dinimiciúil le déanaí.
Is féidir innéacsanna eile a úsáid, ach ní chuirtear ar fáil iad anseo.Cuirtear an púdar isteach i bhfeadán miotail trí phróiseas tosaithe uathoibrithe dian.Baineadh eachtarshuíomh an pharaiméadar dinimiciúil n1/2 agus an t-uasdlús ρ(∞) den chuar dhlúthúcháin.
Suíonn sorcóir lag éadrom ar bharr an leaba púdair chun leibhéal an chomhéadain púdair/aeir a choinneáil le linn dhlúthú.Ardaíonn an feadán ina bhfuil an sampla púdar go dtí airde seasta ΔZ agus titeann sé go saor ar airde a shocraítear de ghnáth ag ΔZ = 1 mm nó ΔZ = 3 mm, a thomhas go huathoibríoch tar éis gach teagmháil.Ríomh toirt V an chairn ón airde.
Is é dlús an cóimheas idir mais m agus toirt an chiseal púdair V. Tá mais an phúdair m ar eolas, cuirtear an dlús ρ i bhfeidhm tar éis gach tionchair.
Tá baint ag comhéifeacht Hausner Hr leis an bhfachtóir dhlúthaithe agus déantar anailís uirthi leis an gcothromóid Hr = ρ(500) / ρ(0), áit arb é ρ(0) an dlús toirte tosaigh agus ρ(500) mar an sreabhadh ríofa tar éis 500 timthriall.Bearta dlúis.Agus an modh GranuPack á úsáid, tá torthaí in-atáirgthe ag baint úsáide as méid beag púdar (35 ml de ghnáth).
Is paraiméadair lárnacha iad airíonna an phúdair agus airíonna an ábhair as a ndéantar an gléas.Le linn an tsreafa, gintear muirir leictreastatacha taobh istigh den phúdar mar gheall ar an éifeacht triboelectric, is é sin malartú muirear nuair a thagann dhá sholad i dteagmháil.
Nuair a shreabhann an púdar taobh istigh den fheiste, tarlaíonn éifeacht triboelectric ag an teagmháil idir na cáithníní agus ag an teagmháil idir na cáithníní agus an fheiste.
Tar éis dul i dteagmháil leis an ábhar roghnaithe, tomhaiseann an GranuCharge go huathoibríoch an méid muirear leictreastatach a ghintear taobh istigh den phúdar le linn sreabhadh.Sreabhann an sampla púdair taobh istigh den V-fheadán creathadh agus titeann sé isteach i gcupán Faraday ceangailte le leictreamaiméadair a thomhaiseann an muirear a fhaightear de réir mar a ghluaiseann an púdar taobh istigh den V-fheadán.Le haghaidh torthaí in-atáirgthe, bain úsáid as gléas rothlach nó creathadh chun feadáin V a bheathú go minic.
Leis an iarmhairt trí-leictreach is cúis le réad amháin leictreoin a fháil ar a dhromchla agus mar sin éiríonn sé luchtaithe go diúltach, agus cailleann réad eile leictreoin agus mar sin éiríonn sé luchtaithe go deimhneach.Faigheann roinnt ábhar leictreoin níos éasca ná cinn eile, agus mar an gcéanna, cailleann ábhair eile leictreoin níos éasca.
Braitheann an t-ábhar a éiríonn diúltach agus a éiríonn deimhneach ar chlaonadh coibhneasta na n-ábhar atá i gceist chun leictreoin a fháil nó a chailleadh.Chun na treochtaí seo a léiriú, forbraíodh an tsraith triboelectric a thaispeántar i dTábla 1.Liostaítear ábhair le treocht muirir dhearfach agus daoine eile le treocht muirear diúltach, agus tá modhanna ábhartha nach léiríonn aon treocht iompraíochta liostaithe i lár an tábla.
Ar an láimh eile, ní sholáthraíonn an tábla ach faisnéis faoi threochtaí maidir le hiompar muirir na n-ábhar, agus mar sin cruthaíodh GranuCharge chun luachanna uimhriúla cruinne a sholáthar maidir le hiompar luchtaithe púdair.
Rinneadh roinnt turgnamh chun anailís a dhéanamh ar dhianscaoileadh teirmeach.Cuireadh na samplaí ag 200°C ar feadh uair nó dhó.Déantar anailís láithreach ar an púdar ansin le GranuDrum (ainm te).Ansin cuireadh an púdar i gcoimeádán go dtí go raibh an teocht chomhthimpeallach bainte amach aige agus ansin rinneadh é a anailísiú le GranuDrum, GranuPack agus GranuCharge (.i. “fuar”).
Rinneadh anailís ar shamplaí amh agus úsáid á baint as GranuPack, GranuDrum agus GranuCharge ag an taise/teocht an tseomra chéanna (.i. 35.0 ± 1.5% RH agus teocht 21.0 ± 1.0 °C).
Ríomhann an t-innéacs comhtháthaithe insreabhadh na púdair agus comhghaolann sé le hathruithe ar shuíomh an chomhéadain (púdar/aer), nach bhfuil ann ach trí fhórsa teagmhála (van der Waals, fórsaí ribeach agus leictreastatacha).Roimh an turgnamh, taifeadadh an taiseachas aeir choibhneasta (RH, %) agus an teocht (°C).Ansin doirteadh an púdar isteach sa druma, agus thosaigh an turgnamh.
Thángamar ar an gconclúid nach bhfuil na táirgí seo so-ghabhálach do cheirtleán agus paraiméadair thixotrópacha á mbreithniú againn.Suimiúil go leor, d'athraigh strus teirmeach iompar sreabheolaíoch na púdair de shamplaí A agus B ó ramhrú lomadh go tanú lomadh.Ar an láimh eile, ní raibh tionchar ag teocht ar shamplaí C agus SS 316L agus níor léirigh siad ach ramhrú lomadh.Bhí inleathadh níos fearr ag gach púdar (ie innéacs comhtháthaithe níos ísle) tar éis téimh agus fuaraithe.
Braitheann an éifeacht teochta freisin ar réimse sonrach na gcáithníní.Dá airde seoltacht theirmeach an ábhair, is mó an éifeacht ar theocht (ie ???225°?=250?.?-1.?-1) agus ???316?.225°?=19?.?-1.?-1) Dá lú an cáithnín, is mó an éifeacht teochta.Tá púdair cóimhiotal alúmanaim den scoth le haghaidh feidhmchláir ardteochta mar gheall ar a inleathadh méadaithe, agus éiríonn le heiseamail fuaraithe fiú sreabhadh níos fearr ná na púdair bhunaidh.
I gcás gach turgnaimh GranuPack, taifeadadh mais an phúdair roimh gach turgnamh, agus bhuaileadh an sampla 500 uair le minicíocht tionchair 1 Hz le titim saor in aisce de 1 mm sa chill tomhais (fuinneamh tionchair ∝).Déantar an sampla a dháileadh isteach sa chill tomhais de réir treoracha bogearraí atá neamhspleách don úsáideoir.Ansin rinneadh na tomhais arís faoi dhó chun an atáirgtheacht a mheas agus rinne siad imscrúdú ar an meán agus ar an diall caighdeánach.
Tar éis anailís GranuPack a bheith críochnaithe, dlús toirte tosaigh (ρ(0)), dlús toirte deiridh (ag sconnaí iolracha, n = 500, ie ρ(500)), cóimheas Hausner/innéacs Carr (Hr/Cr) agus dhá pharaiméadar clárúcháin (n1/2 agus τ) a bhaineann le cinéitic dhlúthúcháin.Taispeántar an dlús optamach ρ(∞) freisin (féach Aguisín 1).Déanann an tábla thíos na sonraí turgnamhacha a athstruchtúrú.
Léiríonn Fíoracha 6 agus 7 an cuar comhdhlúthaithe foriomlán (bulcdlús in aghaidh líon na dtionchar) agus an cóimheas paraiméadar n1/2/Hausner.Taispeántar barraí earráide arna ríomh ag baint úsáide as an meán ar gach cuar, agus ríomhadh diallais chaighdeánacha trí thástáil atriallachta.
Ba é an táirge cruach dhosmálta 316L an táirge is troime (ρ(0) = 4.554 g/mL).I dtéarmaí dlús tapála, is é SS 316L an púdar is troime fós (ρ(n) = 5.044 g/mL), agus Sampla A (ρ(n) = 1.668 g/mL) ina dhiaidh sin, agus Sampla B (ρ(n) = 1.668 g/ml) ina dhiaidh sin./ml) (n) = 1.645 g/ml).Bhí sampla C ar an gceann ab ísle (ρ(n) = 1.581 g/mL).De réir dlús mórchóir an phúdair tosaigh, feicimid gurb é sampla A an ceann is éadroime, agus na hearráidí (1.380 g / ml) á gcur san áireamh, tá thart ar an luach céanna ag samplaí B agus C.
De réir mar a théitear an púdar, laghdaítear a chóimheas Hausner, agus ní tharlaíonn sé seo ach le samplaí B, C, agus SS 316L.I gcás sampla A, níorbh fhéidir feidhmiú mar gheall ar mhéid na mbarraí earráide.Maidir le n1/2, tá an treocht pharaiméadrach a bhfuil béim air níos casta.Maidir le sampla A agus SS 316L, tháinig laghdú ar luach n1/2 tar éis 2 h ag 200 ° C, agus do phúdair B agus C mhéadaigh sé tar éis luchtú teirmeach.
Baineadh úsáid as friothálacha creathadh do gach turgnamh GranuCharge (féach Fíor 8).Úsáid feadánra cruach dhosmálta 316L.Rinneadh na tomhais arís 3 huaire chun in-atáirgtheacht a mheas.Ba é meáchan an táirge a úsáideadh do gach tomhas ná thart ar 40 ml agus níor aimsíodh aon phúdar tar éis tomhais.
Roimh an turgnamh, taifeadadh meáchan an phúdair (mp, g), an taiseachas aeir choibhneasta (RH, %), agus an teocht (°C).Ag tús na tástála, tomhaiseadh dlús luchta an phúdair phríomhúil (q0 in µC/kg) tríd an púdar a chur i gcupán Faraday.Ar deireadh, socraíodh mais an phúdair agus ríomhadh an dlús luchta deiridh (qf, µC/kg) agus Δq (Δq = qf – q0) ag deireadh an turgnaimh.
Taispeántar na sonraí amh GranuCharge i dTábla 2 agus i bhFíor 9 (σ an diall caighdeánach a ríomhtar ó thorthaí na tástála in-atáirgtheachta), agus taispeántar na torthaí mar histeagram (ní thaispeántar ach q0 agus Δq).Tá an muirear tosaigh is ísle ag SS 316L;d'fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar an bhfíric go bhfuil an PSD is airde ag an táirge seo.Nuair a thagann sé le luchtú tosaigh púdar cóimhiotal alúmanaim bunscoile, ní féidir aon chonclúidí a tharraingt mar gheall ar mhéid na n-earráidí.
Tar éis teagmháil a dhéanamh le píopa cruach dhosmálta 316L, fuair sampla A an méid muirir is lú, agus léirigh púdair B agus C treocht den chineál céanna, má chuimilíodh púdar SS 316L i gcoinne SS 316L, fuarthas dlús muirir gar do 0 (féach sraith triboelectric).Tá níos mó muirear fós ag táirge B ná A. Maidir le sampla C, leanann an treocht (muirear tosaigh dearfach agus muirear deiridh tar éis sceitheadh), ach méadaíonn líon na muirear tar éis díghrádú teirmeach.
Tar éis 2 uair an chloig de strus teirmeach ag 200 ° C, éiríonn iompar an phúdair an-suimiúil.I samplaí A agus B, laghdaigh an muirear tosaigh agus aistríodh an muirear deiridh ó dhiúltach go dearfach.Bhí an muirear tosaigh is airde ag púdar SS 316L agus tháinig athrú ar dhlús luchtaithe dearfach ach d'fhan sé íseal (ie 0.033 nC/g).
Rinneamar imscrúdú ar éifeacht díghrádaithe teirmeach ar iompar comhcheangailte púdar cóimhiotal alúmanaim (AlSi10Mg) agus cruach dhosmálta 316L, agus rinneadh anailís ar na púdair bhunaidh tar éis 2 uair an chloig ag 200 ° C san aer.
Is féidir le húsáid púdair ag teochtaí ardaithe feabhas a chur ar shreabhadh an táirge, éifeacht is cosúil go bhfuil sé níos tábhachtaí do phúdair a bhfuil ard-réimse sainiúil acu agus ábhair a bhfuil seoltacht teirmeach ard acu.Baineadh úsáid as GranuDrum chun sreabhadh a mheas, baineadh úsáid as GranuPack le haghaidh anailíse pacála dinimiciúil, agus baineadh úsáid as GranuCharge chun anailís a dhéanamh ar triboelectricity púdar i dteagmháil le píopa cruach dhosmálta 316L.
Cinneadh na torthaí seo ag baint úsáide as GranuPack, a léirigh feabhas ar chomhéifeacht Hausner do gach púdar (cé is moite de shampla A, mar gheall ar mhéid na n-earráidí) tar éis an phróisis strus teirmeach.Níor aimsíodh treocht shoiléir maidir leis an bparaiméadar pacála (n1/2) mar gur léirigh roinnt táirgí méadú ar an luas pacála agus bhí éifeacht chodarsnachta ag táirgí eile (m.sh. Samplaí B agus C).