Em ji bo baştirkirina ezmûna we çerezan bi kar tînin. Bi berdewamiya geroka vê malperê, hûn bi karanîna me ya çerezan razî dibin. Agahiyên Zêde.
Çêkirina zêdekirî (ÇZ) afirandina tiştên 3D, yek qatek pir zirav di carekê de vedihewîne, ku ew ji pêvajoya kevneşopî bihatir dike. Lêbelê, tenê beşek piçûk ji tozê di dema pêvajoya montajê de bi pêkhateyê ve tê qelandin. Yên mayî nahelin, ji ber vê yekê ew dikarin ji nû ve werin bikar anîn. Berevajî vê, heke tişt bi awayê klasîk were afirandin, ew bi gelemperî ji bo rakirina materyalê hewceyê frezkirin û makînekirinê ye.
Taybetmendiyên tozê parametreyên makîneyê diyar dikin û divê di serî de werin berçavgirtin. Mesrefa AM dê ne aborî be ji ber ku toza neheliyayî qirêj e û nayê vegerandin. Hilweşîna tozê dibe sedema du diyardeyan: guhertina kîmyewî ya hilberê û guhertinên di taybetmendiyên mekanîkî de wekî morfolojî û belavbûna mezinahiya perçeyan.
Di rewşa yekem de, karê sereke ew e ku avahiyên zexm ên ku ji hevbendiyên saf pêk tên werin afirandin, ji ber vê yekê divê em ji qirêjbûna tozê, bo nimûne, bi oksîd an nîtrîdan dûr bisekinin. Di diyardeya paşîn de, ev parametre bi şilebûn û belavbûnê ve girêdayî ne. Ji ber vê yekê, her guherînek di taybetmendiyên tozê de dikare bibe sedema belavkirina neyeksan a hilberê.
Daneyên ji weşanên dawî nîşan didin ku pîvanên herikîna klasîk nikarin agahdariya têrker li ser belavbûna tozê di AM de li gorî nivîna tozê peyda bikin. Di derbarê taybetmendiya madeya xav (an tozê) de, çend rêbazên pîvandinê yên têkildar li sûkê hene ku dikarin vê hewcedariyê bicîh bînin. Rewşa stresê û qada herikîna tozê divê di sazkirina pîvandinê û di pêvajoyê de yek bin. Hebûna barên zextê bi herikîna rûyê azad a ku di cîhazên IM de di ceribandinên şikestinê û reometrên klasîk de tê bikar anîn re ne lihevhatî ye.
GranuTools ji bo taybetmendiya toza AM rêyeke xebatê pêşxistiye. Armanca me ya sereke ew e ku em her geometrî bi amûrek simulasyona pêvajoyê ya rast ve girêbidin, û ev rêyeke xebatê ji bo têgihîştin û şopandina pêşveçûna kalîteya tozê di pêvajoyên çapkirinê yên cûda de tê bikar anîn. Çend hevbendiyên alumînyûmê yên standard (AlSi10Mg) ji bo demên cûda di barên germî yên cûda de (ji 100 heta 200 °C) hatin hilbijartin.
Hilweşîna germî dikare bi analîzkirina şiyana tozê ya berhevkirina barekî elektrîkî were kontrol kirin. Toz ji bo herikîn (amûra GranuDrum), kînetîka pakkirinê (amûra GranuPack) û tevgera elektrostatîk (amûra GranuCharge) hatin analîz kirin. Pîvandinên kînetîka hevgirtinê û pakkirinê ji bo şopandina kalîteya tozê guncaw in.
Tozên ku bi hêsanî têne sepandin dê îndeksên hevgirtinê yên nizm nîşan bidin, lê tozên bi dînamîkên dagirtinê yên bilez dê perçeyên mekanîkî yên bi porozîteya kêmtir li gorî hilberên ku dagirtinê dijwartir dikin hilberînin.
Piştî çend mehan hilanînê di laboratûara me de, sê tozên alloyên alumînyûmê yên bi belavbûna mezinahiya perçeyan a cûda (AlSi10Mg) û nimûneyek ji pola zengarnegir a 316L hatin hilbijartin, ku li vir wekî nimûneyên A, B û C têne binavkirin. Taybetmendiyên nimûneyan dikarin ji yên hilberînerên din cûda bibin. Belavbûna mezinahiya perçeyan a nimûneyê bi analîza difraksiyona lazerê/ISO 13320 hate pîvandin.
Ji ber ku ew parametreyên makîneyê kontrol dikin, divê pêşî taybetmendiyên tozê werin berçavgirtin, û heke tozên nehelandî wekî qirêj û nevegerbar werin hesibandin, wê hingê çêkirina lêzêdekirinê ne ewqas aborî ye ku meriv hêvî dike. Ji ber vê yekê, sê parametre dê werin lêkolîn kirin: herikîna tozê, dînamîkên pakkirinê û elektrostatîk.
Belavbûn bi yekrengî û "nermiya" qata tozê piştî operasyona ji nû ve boyaxkirinê ve girêdayî ye. Ev pir girîng e ji ber ku rûyên lûs hêsantir têne çapkirin û dikarin bi amûra GranuDrum bi pîvandina endeksa zeliqandinê werin vekolandin.
Ji ber ku kun di materyalê de xalên qels in, ew dikarin bibin sedema şikestinan. Dînamîkên dagirtinê parametreya duyemîn a sereke ye ji ber ku tozên dagirtina bilez porozîteya kêm peyda dikin. Ev tevger bi GranuPack bi nirxek n1/2 tê pîvandin.
Hebûna barên elektrîkê di tozê de hêzên hevgirtî diafirîne ku dibin sedema çêbûna kombûnan. GranuCharge şiyana tozan dipîve ku dema ku di dema herikînê de bi materyalên bijartî re di têkiliyê de ne, barek elektrostatîk çêbikin.
Di dema pêvajoyê de, GranuCharge dikare xirabûna herikînê pêşbînî bike, bo nimûne, dema ku di AM de qatek çêdibe. Bi vî awayî, pîvanên hatine bidestxistin ji rewşa rûyê dendikê (oksîdasyon, qirêjî û hişkbûn) pir hesas in. Pîrbûna toza vegerandî dikare bi awayekî rast were pîvandin (±0.5 nC).
GranuDrum rêbazeke pîvandina herikîna tozê ya bernamekirî ye ku li ser prensîba tembûrê ya zivirî ye. Nîvê nimûneya tozê di silindirekî horizontal de bi dîwarên alî yên şefaf heye. Tembûr li dora eksena xwe bi leza goşeyî ya 2 heta 60 rpm dizivire, û kamera CCD wêneyan digire (ji 30 heta 100 wêneyan di navberên 1 saniyeyî de). Rûyê hewa/tozê li ser her wêneyê bi karanîna algorîtmayek tespîtkirina qiraxan tê destnîşankirin.
Cihê navînî yê rûberê û lerizînên li dora vê cihê navînî hesab bikin. Ji bo her leza zivirînê, goşeya herikînê (an "goşeya dînamîk a bêhnvedanê") αf ji cihê navînî yê rûberê tê hesibandin, û faktora hevgirtinê ya dînamîk σf ya bi girêdana navbera dendikan ve girêdayî ji lerizînên rûberê tê analîzkirin.
Goşeya herikînê ji hêla hejmarek parametreyan ve tê bandorkirin: sürtûn, şikl û girêdana di navbera perçeyan de (van der Waals, hêzên elektrostatîk û kapîlar). Tozên hevgirtî dibin sedema herikîna navber, lê tozên ne-viskoz dibin sedema herikîna birêkûpêk. Nirxên kêm ên goşeya herikînê αf bi herikîna baş re têkildar in. Îndeksa girêdana dînamîk a nêzîkî sifirê bi tozek ne-hevgirtî re têkildar e, ji ber vê yekê her ku girêdana tozê zêde dibe, îndeksa girêdanê jî li gorî wê zêde dibe.
GranuDrum dihêle hûn goşeya yekem a lehiyê û hewakirina tozê di dema herikînê de bipîvin, û her weha îndeksa zeliqandinê σf û goşeya herikînê αf li gorî leza zivirînê bipîvin.
Pîvandinên dendika girseyî, dendika lêdanê û rêjeya Hausner a GranuPack (ku wekî "ceribandinên lêdanê" jî têne zanîn) ji ber hêsaniya û leza pîvandina wan, ji bo taybetmendiya tozê îdeal in. Dendika tozê û şiyana zêdekirina dendika wê parametreyên girîng in di dema hilanîn, veguhastin, kombûn û hwd. de. Prosedûrên pêşniyarkirî di Farmakopeyê de hatine destnîşankirin.
Ev ceribandina hêsan sê kêmasiyên sereke hene. Pîvandin bi operator ve girêdayî ye, û rêbaza dagirtinê bandorê li ser qebareya destpêkê ya tozê dike. Pîvandina qebareya giştî dikare bibe sedema xeletiyên cidî di encaman de. Ji ber hêsaniya ceribandinê, me dînamîkên zexmkirinê di navbera pîvandinên destpêkê û dawîn de li ber çavan negirt.
Reftara toza ku têxin dergeha domdar bi karanîna alavên otomatîk hate analîzkirin. Piştî n klîkan, katsayiya Hausner Hr, dendika destpêkê ρ(0) û dendika dawî ρ(n) bi rast bipîvin.
Hejmara lêdanan bi gelemperî li ser n=500 tê sabît kirin. GranuPack pîvandineke dendika lêdanan a otomatîk û pêşketî ye ku li ser bingeha lêkolînên dînamîk ên dawî ye.
Indeksên din jî dikarin werin bikar anîn, lê ew li vir nehatine dayîn. Toz bi rêya pêvajoyek destpêkirina otomatîkî ya dijwar têxin nav lûleyek metalî. Ekstrapolasyona parametreya dînamîk n1/2 û dendika herî zêde ρ(∞) ji xêza zexmkirinê hatiye rakirin.
Silindirekî vala û sivik li ser nivîna tozê rûdine da ku di dema zexmkirinê de rûbera toz/hewayê di asta xwe de bihêle. Lûleya ku nimûneya tozê tê de ye digihîje bilindahiyek sabît ΔZ û bi serbestî di bilindahiyek sabît de, ku bi gelemperî li ΔZ = 1 mm an ΔZ = 3 mm ye, dikeve, ku piştî her destdanê bixweber tê pîvandin. Ji bilindahiyê qebareya V ya komê hesab bikin.
Tîrbûn rêjeya girseya m bi qebareya qata tozê V ye. Girseya tozê m tê zanîn, tîrbûna ρ piştî her lêdanê tê sepandin.
Koefîsyenta Hausner Hr bi faktora zexmkirinê ve girêdayî ye û bi hevkêşeya Hr = ρ(500) / ρ(0) tê analîzkirin, ku ρ(0) dendika destpêkê ya girseyî ye û ρ(500) herikîna hesabkirî piştî 500 çerxan e. Tapa dendikê. Dema ku rêbaza GranuPack tê bikar anîn, encam bi karanîna mîqdarek piçûk a tozê (bi gelemperî 35 ml) dubare dibin.
Taybetmendiyên tozê û taybetmendiyên materyalê ku cîhaz jê hatiye çêkirin parametreyên sereke ne. Di dema herikînê de, ji ber bandora trîboelektrîkî, ku danûstandina bargiran e dema ku du madeyên hişk dikevin têkiliyê, di hundurê tozê de barên elektrostatîk çêdibin.
Dema ku toz di hundirê cîhazê de diherike, bandorek trîboelektrîkî li têkiliya di navbera perçeyan de û li têkiliya di navbera perçeyan û cîhazê de çêdibe.
Dema ku GranuCharge bi materyalê bijartî re dikeve têkiliyê, ew bixweber mîqdara barkirina elektrostatîk a ku di dema herikînê de di nav tozê de çêdibe dipîve. Nimûneya tozê di nav lûleya V-ya lerzok de diherike û dikeve nav kaseyek Faraday ku bi elektrometerekê ve girêdayî ye ku barkirina ku dema toz di nav lûleya V-yê de diçe dipîve. Ji bo encamên dubarekirî, amûrek zivirîner an lerzok bikar bînin da ku lûleyên V-yê pir caran têr bikin.
Tesîra trîboelektrîkî dibe sedem ku tiştek li ser rûyê xwe elektronan bi dest bixe û bi vî awayî barkeke neyînî bistîne, di heman demê de tiştek din elektronan winda dike û bi vî awayî barkeke erênî digire. Hin materyal ji yên din hêsantir elektronan bi dest dixin, û bi heman awayî, materyalên din jî hêsantir elektronan winda dikin.
Kîjan materyal dibe neyînî û kîjan dibe erênî, bi meyla nisbî ya materyalên têkildar ve girêdayî ye ku elektronan bi dest bixin an winda bikin. Ji bo temsîlkirina van meylên, rêzeya trîboelektrîkî ya ku di Tabloya 1-ê de tê nîşandan hate pêşve xistin. Materyalên bi meyla barkirina erênî û yên din ên bi meyla barkirina neyînî hatine navnîş kirin, û rêbazên materyalê yên ku tu meyla tevgerî nîşan nadin di nîvê tabloyê de hatine navnîş kirin.
Ji aliyekî din ve, tablo tenê agahdarî li ser meylên di tevgera barkirinê ya materyalan de peyda dike, ji ber vê yekê GranuCharge hate afirandin da ku nirxên hejmarî yên rast ji bo tevgera barkirinê ya tozan peyda bike.
Ji bo analîzkirina hilweşîna termal çend ceribandin hatin kirin. Nimûne ji bo yek heta du saetan li 200°C hatin danîn. Dûv re toz tavilê bi GranuDrum (navê germ) tê analîzkirin. Dûv re toz heta ku bigihîje germahiya derdorê di konteynirek de tê danîn û dûv re bi karanîna GranuDrum, GranuPack û GranuCharge (ango "sar") tê analîzkirin.
Nimûneyên xav bi karanîna GranuPack, GranuDrum û GranuCharge di heman şilbûn/germahiya odeyê de (ango 35.0 ± 1.5% RH û germahiya 21.0 ± 1.0 °C) hatin analîzkirin.
Îndeksa hevgirtinê herikîna tozan hesab dike û bi guhertinên di pozîsyona rûbera navberê (toz/hewa) de têkildar e, ku tenê sê hêzên têkiliyê ne (hêzên van der Waals, hêzên kapîlar û elektrostatîk). Berî ceribandinê, şilbûna hewayê ya nisbî (RH, %) û germahî (°C) hatin tomar kirin. Piştre toz rijandin nav tembûrê, û ceribandin dest pê kir.
Me encam da ku dema ku parametreyên tiksotropîk têne hesibandin, ev berhem ne hesas in ku kom bibin. Bi balkêşî, stresa germî tevgera reolojîk a tozên nimûneyên A û B ji qalindbûna şikestinê ber bi tenikbûna şikestinê ve guhert. Ji aliyekî din ve, Nimûneyên C û SS 316L ji hêla germahiyê ve nehatin bandorkirin û tenê qalindbûna şikestinê nîşan dan. Her toz piştî germkirin û sarkirinê belavbûnek çêtir (ango endeksa hevgirtinê ya kêmtir) hebû.
Bandora germahiyê bi qada taybetî ya perçeyan ve jî girêdayî ye. Çiqas guhêzbariya germî ya materyalê bilindtir be, bandora wê li ser germahiyê jî mezintir dibe (ango ???225°?=250?.?-1.?-1) û ???316?. 225°?=19?.?-1.?-1) Çiqas perçe biçûktir bin, bandora germahiyê jî mezintir dibe. Tozên alloyên aluminumê ji ber belavbûna wan a zêde ji bo sepanên germahiya bilind pir baş in, û tewra nimûneyên sarbûyî jî ji tozên orîjînal firehiya herikînê çêtir bi dest dixin.
Ji bo her ceribandina GranuPack, girseya tozê berî her ceribandinê hate tomar kirin, û nimûne 500 caran bi frekanseke bandorê ya 1 Hz bi ketineke azad a 1 mm di şaneya pîvandinê de hate lêdan (enerjiya bandorê ∝). Nimûne li gorî rêwerzên nermalava serbixwe ya bikarhêner tê belavkirin nav şaneya pîvandinê. Dûv re pîvandin du caran hatin dubarekirin da ku dubarekirinê were nirxandin û navînî û devîasyona standard hate lêkolîn kirin.
Piştî ku analîza GranuPack qediya, dendika girseyî ya destpêkê (ρ(0)), dendika girseyî ya dawî (li gelek lêdanan, n = 500, ango ρ(500)), rêjeya Hausner/îndeksa Carr (Hr/Cr) û du parametreyên qeydkirinê (n1/2 û τ) yên bi kînetîka zexmkirinê ve girêdayî ne. Dendika çêtirîn ρ(∞) jî tê nîşandan (li Pêveka 1 binêre). Tabloya li jêr daneyên ceribandinê ji nû ve ava dike.
Wêneyên 6 û 7 xêza tevahî ya kompaktbûnê (tîrbûna girseyî li hember hejmara bandoran) û rêjeya parametreya n1/2/Hausner nîşan didin. Xalên çewtiyê yên ku bi karanîna navînî hatine hesabkirin li ser her xêzê têne nîşandan, û devîasyonên standard bi ceribandina dubarekirinê hatine hesabkirin.
Berhema pola zengarnegir a 316L berhema herî giran bû (ρ(0) = 4.554 g/mL). Ji aliyê dendika lêdanê ve, SS 316L toza herî giran dimîne (ρ(n) = 5.044 g/mL), dû re Nimûneya A (ρ(n) = 1.668 g/mL) tê, dû re Nimûneya B (ρ(n) = 1.668 g/ml). /ml) (n) = 1.645 g/ml). Nimûneya C ya herî nizm bû (ρ(n) = 1.581 g/mL). Li gorî dendika girseyî ya toza destpêkê, em dibînin ku nimûneya A ya herî sivik e, û dema ku xeletiyan (1.380 g/ml) têne hesibandin, nimûneyên B û C bi qasî heman nirxê hene.
Her ku toz tê germ kirin, rêjeya Hausner a wê kêm dibe, û ev tenê bi nimûneyên B, C, û SS 316L re çêdibe. Ji bo nimûneya A, ji ber mezinahiya xêzên çewtiyê, pêkanîna vê yekê ne gengaz bû. Ji bo n1/2, xêzkirina trenda parametrîk tevlihevtir e. Ji bo nimûneya A û SS 316L, nirxa n1/2 piştî 2 demjimêran li 200°C kêm bû, lê ji bo tozên B û C piştî barkirina germî zêde bû.
Ji bo her ceribandina GranuCharge xwarineke lerzok hat bikaranîn (li Wêne 8 binêre). Lûleya pola zengarnegir a 316L hat bikaranîn. Pîvandin 3 caran hatin dubarekirin da ku dubarekirinê were nirxandin. Giraniya berhema ku ji bo her pîvandinê hat bikaranîn bi qasî 40 ml bû û piştî pîvandinê tu toz nehat dîtin.
Berî ceribandinê, giraniya tozê (mp, g), şilbûna hewayê ya nisbî (RH, %), û germahî (°C) hatin tomar kirin. Di destpêka ceribandinê de, dendika barkirinê ya toza seretayî (q0 di µC/kg de) bi danîna tozê di kasa Faraday de hate pîvandin. Di dawiyê de, girseya tozê hate sabît kirin û dendika barkirinê ya dawîn (qf, µC/kg) û Δq (Δq = qf – q0) di dawiya ceribandinê de hatin hesab kirin.
Daneyên GranuCharge yên xav di Tabloya 2 û Wêne 9 de têne nîşandan (σ devîasyona standard e ku ji encamên testa dubarekirinê hatiye hesabkirin), û encam wekî hîstogramek têne nîşandan (tenê q0 û Δq têne nîşandan). SS 316L xwedan barkirina destpêkê ya herî kêm e; ev dibe ku ji ber vê rastiyê be ku ev hilber xwedan PSD-ya herî bilind e. Dema ku dor tê ser barkirina destpêkê ya toza hevbendiya alumînyûmê ya seretayî, ji ber mezinahiya xeletiyan encam nayên derxistin.
Piştî têkiliyê bi lûleyeke pola zengarnegir a 316L, nimûneya A herî kêm bar wergirt, lê tozên B û C meyleke wekhev nîşan dan, heke toza SS 316L li SS 316L hatibe rijandin, dendika barkirinê ya nêzîkî 0-ê hatiye dîtin (li rêzeya trîboelektrîkî binêre). Berhema B hîn jî ji A barkirîtir e. Ji bo nimûneya C, meyl berdewam dike (barkirina destpêkê û barkirina dawî piştî rijandinê pozîtîf), lê hejmara barkirinan piştî hilweşîna germî zêde dibe.
Piştî 2 demjimêran ji stresa germî li 200°C, tevgera tozê pir balkêş dibe. Di nimûneyên A û B de, barkirina destpêkê kêm bû û barkirina dawî ji neyînî ber bi erênî ve çû. Toza SS 316L xwedî barkirina destpêkê ya herî bilind bû û guherîna dendika barkirina wê erênî bû lê kêm ma (ango 0.033 nC/g).
Me bandora hilweşîna germî li ser tevgera hevbeş a tozên alloyûmê (AlSi10Mg) û pola zengarnegir 316L lêkolîn kir, di heman demê de tozên orîjînal piştî 2 demjimêran di 200°C de di hewayê de hatin analîzkirin.
Bikaranîna tozan di germahiyên bilind de dikare herikîna hilberê baştir bike, bandorek ku ji bo tozên bi qada taybetî ya bilind û materyalên bi guhêrbariya germî ya bilind girîngtir xuya dike. GranuDrum ji bo nirxandina herikînê, GranuPack ji bo analîza pakkirina dînamîk, û GranuCharge ji bo analîzkirina trîboelektrîkîya tozê di têkiliyê de bi lûleya pola zengarnegir a 316L re hate bikar anîn.
Ev encam bi karanîna GranuPack hatin destnîşankirin, ku piştî pêvajoya stresa germî ji bo her tozê (ji bilî nimûneya A, ji ber mezinahiya xeletiyan) başbûnek di katsayiya Hausner de nîşan da. Ji bo parametreya pakkirinê (n1/2) meyleke zelal nehat dîtin ji ber ku hin hilberan zêdebûnek di leza pakkirinê de nîşan dan dema ku yên din bandorek berevajî hebûn (mînak Nimûneyên B û C).