મેટલ એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ માટે પાવડરનું થર્મલ ડિગ્રેડેશન: ફ્લોબિલિટી, પેકિંગ ગતિશાસ્ત્ર અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ પર અસરો

અમે તમારા અનુભવને સુધારવા માટે કૂકીઝનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.આ સાઇટને બ્રાઉઝ કરવાનું ચાલુ રાખીને, તમે અમારા કૂકીઝના ઉપયોગ માટે સંમત થાઓ છો.વધારાની માહિતી.
એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (AM) માં 3D ઑબ્જેક્ટ્સ બનાવવાનો સમાવેશ થાય છે, એક સમયે એક અતિ-પાતળા સ્તર, જે તેને પરંપરાગત પ્રક્રિયા કરતાં વધુ ખર્ચાળ બનાવે છે.જો કે, એસેમ્બલી પ્રક્રિયા દરમિયાન પાવડરનો માત્ર એક નાનો ભાગ ઘટક સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.બાકીના ફ્યુઝ થતા નથી, તેથી તેનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.તેનાથી વિપરીત, જો ઑબ્જેક્ટ ક્લાસિકલ રીતે બનાવવામાં આવે છે, તો તેને સામાન્ય રીતે સામગ્રીને દૂર કરવા માટે મિલિંગ અને મશીનિંગની જરૂર પડે છે.
પાવડરના ગુણધર્મો મશીનના પરિમાણો નક્કી કરે છે અને તેને પ્રથમ સ્થાને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.AM ની કિંમત આર્થિક નથી કારણ કે ઓગાળવામાં આવેલ પાવડર દૂષિત છે અને રિસાયકલ કરી શકાતો નથી.પાવડર અધોગતિ બે ઘટનાઓમાં પરિણમે છે: ઉત્પાદનમાં રાસાયણિક ફેરફાર અને યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ફેરફાર જેમ કે મોર્ફોલોજી અને કણોનું કદ વિતરણ.
પ્રથમ કિસ્સામાં, મુખ્ય કાર્ય શુદ્ધ એલોય ધરાવતી નક્કર રચનાઓ બનાવવાનું છે, તેથી આપણે પાવડરના દૂષણને ટાળવાની જરૂર છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સાઇડ અથવા નાઇટ્રાઇડ્સ સાથે.પછીની ઘટનામાં, આ પરિમાણો પ્રવાહીતા અને ફેલાવાની ક્ષમતા સાથે સંકળાયેલા છે.તેથી, પાવડરના ગુણધર્મોમાં કોઈપણ ફેરફાર ઉત્પાદનના બિન-સમાન વિતરણ તરફ દોરી શકે છે.
તાજેતરના પ્રકાશનોમાંથી ડેટા સૂચવે છે કે ક્લાસિકલ ફ્લોમીટર્સ પાવડર બેડ પર આધારિત AM માં પાવડરના વિતરણ વિશે પૂરતી માહિતી આપી શકતા નથી.કાચા માલ (અથવા પાવડર) ની લાક્ષણિકતા વિશે, બજારમાં ઘણી સંબંધિત માપન પદ્ધતિઓ છે જે આ જરૂરિયાતને સંતોષી શકે છે.માપન સેટઅપ અને પ્રક્રિયામાં તણાવની સ્થિતિ અને પાવડર પ્રવાહનું ક્ષેત્ર સમાન હોવું જોઈએ.કમ્પ્રેસિવ લોડ્સની હાજરી શીયર ટેસ્ટર્સ અને ક્લાસિકલ રિઓમીટર્સમાં IM ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મુક્ત સપાટીના પ્રવાહ સાથે અસંગત છે.
GranuTools એ AM પાવડરની લાક્ષણિકતા માટે વર્કફ્લો વિકસાવી છે.અમારો મુખ્ય ધ્યેય દરેક ભૂમિતિને સચોટ પ્રક્રિયા સિમ્યુલેશન ટૂલથી સજ્જ કરવાનો છે, અને આ વર્કફ્લોનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રિન્ટીંગ પ્રક્રિયાઓમાં પાવડર ગુણવત્તાના ઉત્ક્રાંતિને સમજવા અને ટ્રૅક કરવા માટે થાય છે.વિવિધ થર્મલ લોડ (100 થી 200 °C સુધી) પર વિવિધ સમયગાળા માટે કેટલાક પ્રમાણભૂત એલ્યુમિનિયમ એલોય (AlSi10Mg) પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા.
વીજ ચાર્જ એકઠા કરવા માટે પાવડરની ક્ષમતાનું વિશ્લેષણ કરીને થર્મલ ડિગ્રેડેશનને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.પાઉડરનું વિશ્લેષણ ફ્લોબિલિટી (ગ્રાનુડ્રમ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ), પેકિંગ ગતિશાસ્ત્ર (ગ્રાનુપેક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ) અને ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક બિહેવિયર (ગ્રાનુચાર્જ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ) માટે કરવામાં આવ્યું હતું.પાવડરની ગુણવત્તાને ટ્રેક કરવા માટે સુસંગતતા અને પેકિંગ ગતિવિજ્ઞાન માપન યોગ્ય છે.
પાઉડર કે જે લાગુ કરવા માટે સરળ છે તે નીચા સંકલન સૂચકાંકો બતાવશે, જ્યારે ઝડપી ભરવાની ગતિશીલતા ધરાવતા પાઉડર ઉત્પાદનો ભરવા માટે વધુ મુશ્કેલની તુલનામાં ઓછી છિદ્રાળુતા સાથે યાંત્રિક ભાગોનું ઉત્પાદન કરશે.
અમારી પ્રયોગશાળામાં કેટલાક મહિનાના સંગ્રહ પછી, અલગ-અલગ કણોના કદના વિતરણો (AlSi10Mg) સાથેના ત્રણ એલ્યુમિનિયમ એલોય પાવડર અને એક 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ નમૂના પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા, જેને અહીં A, B અને C નમૂના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. નમૂનાઓના ગુણધર્મો અન્ય ઉત્પાદકો કરતાં અલગ હોઈ શકે છે.નમૂનાના કણોના કદનું વિતરણ લેસર વિવર્તન વિશ્લેષણ/ISO 13320 દ્વારા માપવામાં આવ્યું હતું.
કારણ કે તેઓ મશીનના પરિમાણોને નિયંત્રિત કરે છે, પાવડરના ગુણધર્મોને પ્રથમ ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે, અને જો ઓગળેલા પાવડરને દૂષિત અને બિન-રિસાયકલ ન કરી શકાય તેવું માનવામાં આવે છે, તો ઉમેરણનું ઉત્પાદન આશા રાખી શકે તેટલું આર્થિક નથી.તેથી, ત્રણ પરિમાણોની તપાસ કરવામાં આવશે: પાવડર પ્રવાહ, પેકિંગ ડાયનેમિક્સ અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સ.
સ્પ્રેડેબિલિટી રીકોટિંગ ઓપરેશન પછી પાવડર લેયરની એકરૂપતા અને "સરળતા" સાથે સંબંધિત છે.આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે સરળ સપાટી છાપવા માટે સરળ છે અને એડહેસન ઇન્ડેક્સ માપન સાથે ગ્રાનુડ્રમ ટૂલ વડે તપાસી શકાય છે.
કારણ કે છિદ્રો સામગ્રીમાં નબળા બિંદુઓ છે, તે તિરાડો તરફ દોરી શકે છે.ફિલ ડાયનેમિક્સ એ બીજું કી પરિમાણ છે કારણ કે ફાસ્ટ ફિલિંગ પાવડર ઓછી છિદ્રાળુતા પ્રદાન કરે છે.આ વર્તણૂક n1/2 ની કિંમત સાથે GranuPack સાથે માપવામાં આવે છે.
પાવડરમાં વિદ્યુત શુલ્કની હાજરી સંયોજક દળો બનાવે છે જે એગ્લોમેરેટ્સની રચના તરફ દોરી જાય છે.GranuCharge જ્યારે પ્રવાહ દરમિયાન પસંદ કરેલી સામગ્રીના સંપર્કમાં હોય ત્યારે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ચાર્જ જનરેટ કરવાની પાવડરની ક્ષમતાને માપે છે.
પ્રક્રિયા દરમિયાન, GranuCharge પ્રવાહના બગાડની આગાહી કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, AM માં સ્તર બનાવતી વખતે.આમ, પ્રાપ્ત માપો અનાજની સપાટીની સ્થિતિ (ઓક્સિડેશન, દૂષિતતા અને ખરબચડી) માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે.પુનઃપ્રાપ્ત પાવડરના વૃદ્ધત્વને પછી ચોક્કસ રીતે પરિમાણિત કરી શકાય છે (±0.5 nC).
GranuDrum એ ફરતી ડ્રમ સિદ્ધાંત પર આધારિત પ્રોગ્રામ કરેલ પાવડર ફ્લો માપન પદ્ધતિ છે.પાવડર નમૂનાનો અડધો ભાગ પારદર્શક બાજુની દિવાલો સાથે આડી સિલિન્ડરમાં સમાયેલ છે.ડ્રમ તેની ધરીની આસપાસ 2 થી 60 rpm ની કોણીય ઝડપે ફરે છે અને CCD કૅમેરો ચિત્રો લે છે (1 સેકન્ડના અંતરાલમાં 30 થી 100 છબીઓ સુધી).એજ ડિટેક્શન અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને દરેક ઈમેજ પર એર/પાવડર ઈન્ટરફેસ ઓળખવામાં આવે છે.
ઇન્ટરફેસની સરેરાશ સ્થિતિ અને આ સરેરાશ સ્થિતિની આસપાસના ઓસિલેશનની ગણતરી કરો.દરેક પરિભ્રમણ ગતિ માટે, પ્રવાહ કોણ (અથવા "વિરામનો ગતિશીલ કોણ") αf ની સરેરાશ ઇન્ટરફેસ સ્થિતિથી ગણતરી કરવામાં આવે છે, અને ઇન્ટરગ્રેન બોન્ડિંગ સાથે સંકળાયેલ ગતિશીલ સુસંગતતા પરિબળ σf નું ઇન્ટરફેસ વધઘટમાંથી વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
ફ્લો એંગલ સંખ્યાબંધ પરિમાણો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે: ઘર્ષણ, આકાર અને કણો (વેન ડેર વાલ્સ, ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક અને કેશિલરી ફોર્સ) વચ્ચેનું જોડાણ.સંયોજક પાવડર તૂટક તૂટક પ્રવાહમાં પરિણમે છે, જ્યારે બિન-ચીકણું પાવડર નિયમિત પ્રવાહમાં પરિણમે છે.પ્રવાહ કોણ αf ના નીચા મૂલ્યો સારા પ્રવાહને અનુરૂપ છે.શૂન્યની નજીક ગતિશીલ સંલગ્નતા અનુક્રમણિકા બિન-સંયોજક પાવડરને અનુરૂપ છે, તેથી પાવડરની સંલગ્નતા વધે છે, સંલગ્નતા અનુક્રમણિકા તે મુજબ વધે છે.
ગ્રાનુડ્રમ તમને હિમપ્રપાતનો પ્રથમ કોણ અને પ્રવાહ દરમિયાન પાવડરના વાયુમિશ્રણને માપવા માટે પરવાનગી આપે છે, તેમજ પરિભ્રમણ ગતિના આધારે સંલગ્નતા સૂચકાંક σf અને પ્રવાહ કોણ αf માપવા માટે પરવાનગી આપે છે.
ગ્રેન્યુપેકની બલ્ક ડેન્સિટી, ટેપિંગ ડેન્સિટી અને હૌસનર રેશિયો માપન (જેને "ટેપીંગ ટેસ્ટ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) તેમની સરળતા અને માપનની ઝડપને કારણે પાવડરની લાક્ષણિકતા માટે આદર્શ છે.પાઉડરની ઘનતા અને તેની ઘનતા વધારવાની ક્ષમતા એ સંગ્રહ, પરિવહન, એકત્રીકરણ, વગેરે દરમિયાન મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો છે. ફાર્માકોપીઆમાં ભલામણ કરેલ પ્રક્રિયાઓ દર્શાવેલ છે.
આ સરળ પરીક્ષણમાં ત્રણ મુખ્ય ખામીઓ છે.માપ ઓપરેટર પર આધાર રાખે છે, અને ભરવાની પદ્ધતિ પાવડરના પ્રારંભિક વોલ્યુમને અસર કરે છે.કુલ વોલ્યુમ માપવાથી પરિણામોમાં ગંભીર ભૂલો થઈ શકે છે.પ્રયોગની સરળતાને લીધે, અમે પ્રારંભિક અને અંતિમ માપ વચ્ચેના કોમ્પેક્શન ગતિશીલતાને ધ્યાનમાં લીધા નથી.
સ્વચાલિત સાધનોનો ઉપયોગ કરીને સતત આઉટલેટમાં ખવડાવવામાં આવતા પાવડરની વર્તણૂકનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.n ક્લિક્સ પછી હૌસનર ગુણાંક Hr, પ્રારંભિક ઘનતા ρ(0) અને અંતિમ ઘનતા ρ(n) ને ચોક્કસ રીતે માપો.
નળની સંખ્યા સામાન્ય રીતે n=500 પર નિશ્ચિત હોય છે.GranuPack એ તાજેતરના ગતિશીલ સંશોધન પર આધારિત સ્વચાલિત અને અદ્યતન ટેપીંગ ઘનતા માપન છે.
અન્ય અનુક્રમણિકાઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ તે અહીં પ્રદાન કરવામાં આવ્યા નથી.સખત સ્વયંસંચાલિત પ્રારંભિક પ્રક્રિયા દ્વારા પાવડરને મેટલ ટ્યુબમાં મૂકવામાં આવે છે.ડાયનેમિક પેરામીટર n1/2 અને મહત્તમ ઘનતા ρ(∞) નું એક્સ્ટ્રાપોલેશન કોમ્પેક્શન કર્વમાંથી દૂર કરવામાં આવ્યું છે.
કોમ્પેક્શન દરમિયાન પાવડર/એર ઇન્ટરફેસ સ્તરને જાળવી રાખવા માટે હળવા વજનના હોલો સિલિન્ડર પાવડર બેડની ટોચ પર બેસે છે.પાઉડર સેમ્પલ ધરાવતી ટ્યુબ નિશ્ચિત ઊંચાઈ ΔZ સુધી વધે છે અને સામાન્ય રીતે ΔZ = 1 mm અથવા ΔZ = 3 mm નક્કી કરેલી ઊંચાઈએ મુક્તપણે પડે છે, જે દરેક સ્પર્શ પછી આપોઆપ માપવામાં આવે છે.ઊંચાઈથી ખૂંટોના વોલ્યુમ V ની ગણતરી કરો.
ઘનતા એ પાવડર સ્તર V ના જથ્થા સાથે માસ m નો ગુણોત્તર છે. પાવડર m નો સમૂહ જાણીતો છે, દરેક અસર પછી ઘનતા ρ લાગુ કરવામાં આવે છે.
હૌસનર ગુણાંક Hr એ કોમ્પેક્શન પરિબળ સાથે સંબંધિત છે અને તેનું વિશ્લેષણ Hr = ρ(500) / ρ(0) સમીકરણ દ્વારા કરવામાં આવે છે, જ્યાં ρ(0) એ પ્રારંભિક બલ્ક ઘનતા છે અને ρ(500) એ 500 ચક્ર પછી ગણતરી કરેલ પ્રવાહ છે.ઘનતા નળ.GranuPack પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતી વખતે, પાવડરની થોડી માત્રા (સામાન્ય રીતે 35 મિલી) નો ઉપયોગ કરીને પરિણામો પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય છે.
પાવડરના ગુણધર્મો અને સામગ્રીના ગુણધર્મો જેમાંથી ઉપકરણ બનાવવામાં આવે છે તે મુખ્ય પરિમાણો છે.પ્રવાહ દરમિયાન, ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક અસરને કારણે પાવડરની અંદર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ચાર્જ ઉત્પન્ન થાય છે, જે બે ઘન પદાર્થોના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ચાર્જનું વિનિમય છે.
જ્યારે પાવડર ઉપકરણની અંદર વહે છે, ત્યારે કણો વચ્ચેના સંપર્કમાં અને કણો અને ઉપકરણ વચ્ચેના સંપર્કમાં ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક અસર થાય છે.
પસંદ કરેલ સામગ્રી સાથે સંપર્ક પર, GranuCharge આપમેળે પ્રવાહ દરમિયાન પાવડરની અંદર ઉત્પન્ન થયેલ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ચાર્જની માત્રાને માપે છે.પાવડરનો નમૂનો વાઇબ્રેટિંગ વી-ટ્યુબની અંદર વહે છે અને ઇલેક્ટ્રોમીટર સાથે જોડાયેલા ફેરાડે કપમાં પડે છે જે વી-ટ્યુબની અંદર પાઉડર ખસે છે ત્યારે મેળવેલા ચાર્જને માપે છે.પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવા પરિણામો માટે, વી-ટ્યુબને વારંવાર ખવડાવવા માટે ફરતા અથવા વાઇબ્રેટિંગ ડિવાઇસનો ઉપયોગ કરો.
ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક અસરને કારણે એક પદાર્થ તેની સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને આ રીતે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે, જ્યારે અન્ય પદાર્થ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને આમ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.કેટલીક સામગ્રીઓ અન્ય કરતાં વધુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે, અને તે જ રીતે, અન્ય સામગ્રીઓ વધુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
કઈ સામગ્રી નકારાત્મક બને છે અને કઈ સકારાત્મક બને છે તે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા અથવા ગુમાવવા માટે સામેલ સામગ્રીની સંબંધિત વૃત્તિ પર આધારિત છે.આ વલણોનું પ્રતિનિધિત્વ કરવા માટે, કોષ્ટક 1 માં બતાવેલ ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક શ્રેણી વિકસાવવામાં આવી હતી.સકારાત્મક ચાર્જ વલણ સાથેની સામગ્રી અને નકારાત્મક ચાર્જ વલણ સાથે અન્ય સૂચિબદ્ધ છે, અને ભૌતિક પદ્ધતિઓ કે જે કોઈપણ વર્તન વલણ દર્શાવતી નથી તે કોષ્ટકની મધ્યમાં સૂચિબદ્ધ છે.
બીજી બાજુ, કોષ્ટક માત્ર સામગ્રીના ચાર્જિંગ વર્તનમાં વલણો પર માહિતી પ્રદાન કરે છે, તેથી પાઉડરના ચાર્જિંગ વર્તન માટે ચોક્કસ સંખ્યાત્મક મૂલ્યો પ્રદાન કરવા માટે GranuCharge બનાવવામાં આવ્યું હતું.
થર્મલ વિઘટનનું વિશ્લેષણ કરવા માટે ઘણા પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.નમૂનાઓ એક થી બે કલાક માટે 200 ° સે પર મૂકવામાં આવ્યા હતા.પછી પાવડરનું તરત જ ગ્રાનુડ્રમ (ગરમ નામ) સાથે વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.ત્યારબાદ પાઉડરને આસપાસના તાપમાન સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી કન્ટેનરમાં મૂકવામાં આવતું હતું અને પછી GranuDrum, GranuPack અને GranuCharge (એટલે ​​કે "ઠંડા") નો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવતું હતું.
એક જ ઓરડાના ભેજ/તાપમાન (એટલે ​​કે 35.0 ± 1.5% RH અને 21.0 ± 1.0 °C તાપમાન) પર GranuPack, GranuDrum અને GranuCharge નો ઉપયોગ કરીને કાચા નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
કોહેશન ઇન્ડેક્સ પાઉડરની ફ્લોબિલિટીની ગણતરી કરે છે અને ઇન્ટરફેસ (પાવડર/એર) ની સ્થિતિમાં ફેરફારો સાથે સંબંધ ધરાવે છે, જે ફક્ત ત્રણ સંપર્ક દળો (વાન ડેર વાલ્સ, કેશિલરી અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ફોર્સ) છે.પ્રયોગ પહેલાં, સંબંધિત હવાની ભેજ (RH, %) અને તાપમાન (°C) નોંધવામાં આવી હતી.પછી ડ્રમમાં પાવડર રેડવામાં આવ્યો, અને પ્રયોગ શરૂ થયો.
અમે તારણ કાઢ્યું છે કે થિક્સોટ્રોપિક પરિમાણોને ધ્યાનમાં લેતી વખતે આ ઉત્પાદનો એકત્રીકરણ માટે સંવેદનશીલ નથી.રસપ્રદ વાત એ છે કે, થર્મલ સ્ટ્રેસે A અને B ના નમૂનાઓના પાઉડરની રેયોલોજિકલ વર્તણૂકને શીયર થિનિંગથી શીયર થિનિંગમાં બદલી નાખી.બીજી બાજુ, સેમ્પલ C અને SS 316L તાપમાનથી પ્રભાવિત થયા ન હતા અને માત્ર શીયર જાડું થવું દર્શાવે છે.દરેક પાઉડર ગરમ અને ઠંડક પછી વધુ સારી રીતે ફેલાવવાની ક્ષમતા (એટલે ​​​​કે નીચું કોહેશન ઇન્ડેક્સ) ધરાવે છે.
તાપમાનની અસર કણોના ચોક્કસ વિસ્તાર પર પણ આધાર રાખે છે.સામગ્રીની થર્મલ વાહકતા જેટલી વધારે છે, તેટલી વધુ તાપમાન પર અસર થાય છે (એટલે ​​​​કે ???225°?=250?.?-1.?-1) અને ???316?.225°?=19?.?-1.?-1) કણ જેટલો નાનો છે, તેટલી તાપમાનની અસર વધારે છે.એલ્યુમિનિયમ એલોય પાઉડર તેમની વધેલી સ્પ્રેડેબિલિટીને કારણે ઉચ્ચ તાપમાનના ઉપયોગ માટે ઉત્તમ છે, અને ઠંડા નમુનાઓ પણ મૂળ પાવડર કરતાં વધુ સારી પ્રવાહક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે.
દરેક ગ્રાનુપેક પ્રયોગ માટે, દરેક પ્રયોગ પહેલાં પાવડરનો સમૂહ રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યો હતો, અને માપન કોષ (અસર ઊર્જા ∝) માં 1 મીમીના ફ્રી ફોલ સાથે 1 Hz ની અસર આવર્તન સાથે નમૂનાને 500 વખત હિટ કરવામાં આવ્યો હતો.વપરાશકર્તા-સ્વતંત્ર સૉફ્ટવેર સૂચનાઓ અનુસાર નમૂનાને માપન કોષમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે.પછી પુનઃઉત્પાદનક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે માપનું બે વાર પુનરાવર્તન કરવામાં આવ્યું અને સરેરાશ અને પ્રમાણભૂત વિચલનની તપાસ કરવામાં આવી.
GranuPack વિશ્લેષણ પૂર્ણ થયા પછી, પ્રારંભિક બલ્ક ડેન્સિટી (ρ(0)), અંતિમ બલ્ક ડેન્સિટી (બહુવિધ નળ પર, n = 500, એટલે કે ρ(500)), Hausner રેશિયો/Carr ઇન્ડેક્સ (Hr/Cr) અને બે રજિસ્ટ્રેશન પેરામીટર્સ (n1/2 અને k action τ) સંબંધિત.શ્રેષ્ઠ ઘનતા ρ(∞) પણ બતાવવામાં આવે છે (જુઓ પરિશિષ્ટ 1).નીચેનું કોષ્ટક પ્રાયોગિક ડેટાનું પુનર્ગઠન કરે છે.
આકૃતિઓ 6 અને 7 એકંદર કોમ્પેક્શન વળાંક (બલ્ક ઘનતા વિરુદ્ધ અસરની સંખ્યા) અને n1/2/હૌસનર પેરામીટર રેશિયો દર્શાવે છે.સરેરાશનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરેલ ભૂલ બાર દરેક વળાંક પર બતાવવામાં આવે છે, અને પ્રમાણભૂત વિચલનોની પુનરાવર્તિતતા પરીક્ષણ દ્વારા ગણતરી કરવામાં આવી હતી.
316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઉત્પાદન સૌથી ભારે ઉત્પાદન હતું (ρ(0) = 4.554 g/mL).ટેપીંગ ડેન્સિટીના સંદર્ભમાં, SS 316L એ સૌથી ભારે પાવડર (ρ(n) = 5.044 g/mL) રહે છે, ત્યારબાદ સેમ્પલ A (ρ(n) = 1.668 g/mL), ત્યારબાદ સેમ્પલ B (ρ(n) = 1.668 g/ml)./ml) (n) = 1.645 g/ml).સેમ્પલ C સૌથી નીચો હતો (ρ(n) = 1.581 g/mL).પ્રારંભિક પાવડરની જથ્થાબંધ ઘનતા અનુસાર, અમે જોઈ શકીએ છીએ કે નમૂના A સૌથી હળવો છે, અને ભૂલોને ધ્યાનમાં લેતા (1.380 g/ml), નમૂના B અને C નું મૂલ્ય લગભગ સમાન છે.
જેમ જેમ પાવડર ગરમ થાય છે, તેમ તેમ તેનો હાઉસનર રેશિયો ઘટતો જાય છે, અને આ માત્ર B, C, અને SS 316L ના નમૂનાઓ સાથે થાય છે.નમૂના A માટે, ભૂલ પટ્ટીઓના કદને કારણે પ્રદર્શન કરવું શક્ય ન હતું.n1/2 માટે, પેરામેટ્રિક વલણ અન્ડરલાઇનિંગ વધુ જટિલ છે.નમૂના A અને SS 316L માટે, n1/2 નું મૂલ્ય 2 કલાક પછી 200°C પર ઘટ્યું, જ્યારે B અને C પાવડર માટે તે થર્મલ લોડિંગ પછી વધ્યું.
દરેક GranuCharge પ્રયોગ માટે વાઇબ્રેટિંગ ફીડરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો (જુઓ આકૃતિ 8).316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબિંગનો ઉપયોગ કરો.પ્રજનનક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે માપને 3 વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવ્યા હતા.દરેક માપન માટે વપરાતા ઉત્પાદનનું વજન આશરે 40 મિલી હતું અને માપન પછી કોઈ પાવડર પુનઃપ્રાપ્ત થયો ન હતો.
પ્રયોગ પહેલાં, પાવડરનું વજન (mp, g), સંબંધિત હવા ભેજ (RH, %), અને તાપમાન (°C) નોંધવામાં આવ્યું હતું.પરીક્ષણની શરૂઆતમાં, ફેરાડે કપમાં પાવડર મૂકીને પ્રાથમિક પાવડર (q0 in µC/kg) ની ચાર્જ ઘનતા માપવામાં આવી હતી.છેલ્લે, પાવડર સમૂહ નિશ્ચિત કરવામાં આવ્યો હતો અને પ્રયોગના અંતે અંતિમ ચાર્જ ઘનતા (qf, µC/kg) અને Δq (Δq = qf – q0) ની ગણતરી કરવામાં આવી હતી.
કાચો GranuCharge ડેટા કોષ્ટક 2 અને આકૃતિ 9 (σ એ પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા પરીક્ષણના પરિણામોમાંથી ગણવામાં આવેલું પ્રમાણભૂત વિચલન છે) માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે, અને પરિણામો હિસ્ટોગ્રામ તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે (માત્ર q0 અને Δq બતાવવામાં આવ્યા છે).SS 316L પાસે સૌથી ઓછો પ્રારંભિક ચાર્જ છે;આ એ હકીકતને કારણે હોઈ શકે છે કે આ ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ PSD છે.જ્યારે પ્રાથમિક એલ્યુમિનિયમ એલોય પાવડરના પ્રારંભિક લોડિંગની વાત આવે છે, ત્યારે ભૂલોના કદને કારણે કોઈ નિષ્કર્ષ કાઢી શકાતા નથી.
316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપ સાથે સંપર્ક કર્યા પછી, નમૂના A ને ઓછામાં ઓછો ચાર્જ મળ્યો, જ્યારે B અને C પાવડર સમાન વલણ દર્શાવે છે, જો SS 316L પાવડરને SS 316L સામે ઘસવામાં આવે, તો 0 ની નજીક ચાર્જ ઘનતા જોવા મળે છે (ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રિક શ્રેણી જુઓ).ઉત્પાદન B હજુ પણ A કરતાં વધુ ચાર્જ થયેલ છે. નમૂના C માટે, વલણ ચાલુ રહે છે (સકારાત્મક પ્રારંભિક ચાર્જ અને લિકેજ પછી અંતિમ ચાર્જ), પરંતુ થર્મલ ડિગ્રેડેશન પછી ચાર્જની સંખ્યા વધે છે.
200 °C પર થર્મલ સ્ટ્રેસના 2 કલાક પછી, પાવડરનું વર્તન ખૂબ જ રસપ્રદ બને છે.નમૂના A અને B માં, પ્રારંભિક ચાર્જ ઘટ્યો અને અંતિમ ચાર્જ નકારાત્મકમાંથી હકારાત્મકમાં બદલાઈ ગયો.SS 316L પાવડર સૌથી વધુ પ્રારંભિક ચાર્જ ધરાવતો હતો અને તેની ચાર્જ ઘનતામાં ફેરફાર સકારાત્મક બન્યો પરંતુ તે ઓછો રહ્યો (એટલે ​​​​કે 0.033 nC/g).
અમે એલ્યુમિનિયમ એલોય (AlSi10Mg) અને 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાવડરની સંયુક્ત વર્તણૂક પર થર્મલ ડિગ્રેડેશનની અસરની તપાસ કરી, જ્યારે મૂળ પાવડરનું 2 કલાક પછી હવામાં 200°C પર વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું.
એલિવેટેડ તાપમાને પાઉડરનો ઉપયોગ ઉત્પાદનની પ્રવાહક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે, એક અસર જે ઉચ્ચ વિશિષ્ટ વિસ્તાર અને ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા ધરાવતી સામગ્રીવાળા પાવડર માટે વધુ મહત્વપૂર્ણ લાગે છે.ગ્રાનુડ્રમનો ઉપયોગ પ્રવાહનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, ગ્રાનુપેકનો ઉપયોગ ડાયનેમિક પેકિંગ વિશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો, અને 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપના સંપર્કમાં પાવડરની ટ્રાઇબોઇલેક્ટ્રીસિટીનું વિશ્લેષણ કરવા માટે GranuChargeનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પરિણામો GranuPack નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા, જે થર્મલ સ્ટ્રેસ પ્રક્રિયા પછી દરેક પાવડર (નમૂના A ના અપવાદ સાથે, ભૂલોના કદને કારણે) માટે હૌસનર ગુણાંકમાં સુધારો દર્શાવે છે.પેકિંગ પેરામીટર (n1/2) માટે કોઈ સ્પષ્ટ વલણ જોવા મળ્યું નથી કારણ કે કેટલાક ઉત્પાદનોએ પેકિંગ ઝડપમાં વધારો દર્શાવ્યો હતો જ્યારે અન્યમાં વિરોધાભાસી અસર હતી (દા.ત. નમૂના B અને C).


પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-12-2022