Биз сиздин тажрыйбаңызды жакшыртуу үчүн кукилерди колдонобуз.Бул сайтты карап чыгууну улантуу менен, сиз кукилерди колдонууга макул болосуз.Кошумча маалымат.
Кошумча өндүрүш (AM) 3D объектилерин түзүүнү камтыйт, бир эле учурда бир ультра жука катмар, аны салттуу иштетүүгө караганда кымбатыраак кылат.Бирок, монтаждоо процессинде порошоктун бир аз гана бөлүгү компонентке ширетилген.Калгандары биригип кетпейт, ошондуктан аларды кайра колдонууга болот.Ал эми, объект классикалык жол менен түзүлгөн болсо, ал, адатта, материалды алып салуу үчүн фрезерлөө жана иштетүүнү талап кылат.
Порошоктун касиеттери машинанын параметрлерин аныктайт жана биринчи кезекте эске алынышы керек.Эрибеген порошок булганган жана кайра иштетүүгө мүмкүн эмес экенин эске алганда, AM баасы үнөмдүү болмок эмес.Порошоктун бузулушу эки көрүнүшкө алып келет: буюмдун химиялык модификациясы жана морфология жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн бөлүштүрүү сыяктуу механикалык касиеттердин өзгөрүшү.
Биринчи учурда негизги милдет таза эритмелерди камтыган катуу структураларды түзүү болуп саналат, ошондуктан биз порошоктун, мисалы, оксиддер же нитриддер менен булгануусуна жол бербөө керек.Акыркы феноменде бул параметрлер агымдуулук жана жайылтуучулук менен байланышкан.Демек, порошоктун касиеттеринин ар кандай өзгөрүшү продуктунун бирдей эмес бөлүштүрүлүшүнө алып келиши мүмкүн.
Акыркы басылмалардын маалыматтары классикалык чыгым өлчөгүчтөр порошок төшөгүнө негизделген AMдагы порошоктун бөлүштүрүлүшү жөнүндө адекваттуу маалымат бере албастыгын көрсөтүп турат.чийки заттын (же порошоктун) мүнөздөмөсүнө келсек, рынокто бул талапты канааттандыра ала турган бир нече тиешелүү өлчөө ыкмалары бар.Стресс абалы жана порошок агымы талаасы өлчөө орнотууда жана процессте бирдей болушу керек.Кысуучу жүктөрдүн болушу IM приборлордо колдонулуучу эркин беттик агым менен шайкеш келбейт.
GranuTools AM порошок мүнөздөө үчүн иш агымын иштеп чыкты.Биздин негизги максатыбыз ар бир геометрияны так процессти симуляциялоо куралы менен жабдуу болуп саналат жана бул иш процесси ар кандай басып чыгаруу процесстеринде порошоктун сапатынын эволюциясын түшүнүү жана көзөмөлдөө үчүн колдонулат.Бир нече стандарттуу алюминий эритмелери (AlSi10Mg) ар кандай жылуулук жүктөмдөрүндө (100дөн 200 °Cге чейин) ар кандай узактыкка тандалып алынган.
Термикалык деградацияны порошоктун электрдик зарядды топтоо жөндөмдүүлүгүн талдоо аркылуу башкарууга болот.Порошоктордун агымдуулугу (GranuDrum аспабы), таңгактоо кинетикасы (GranuPack аспабы) жана электростатикалык жүрүм-туруму (GranuCharge аспабы) боюнча талдоого алынган.Когезия жана таңгактоо кинетикасын өлчөө порошоктун сапатын көзөмөлдөө үчүн ылайыктуу.
Колдонууга оңой болгон порошоктор аз бириктирүү көрсөткүчтөрүн көрсөтөт, ал эми тез толтуруу динамикасы бар порошоктор толтуруу кыйыныраак болгон буюмдарга салыштырмалуу азыраак көзөнөктүүлүк менен механикалык бөлүктөрдү чыгарат.
Биздин лабораторияда бир нече ай сакталгандан кийин, ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмү бөлүштүрүлүшү (AlSi10Mg) менен үч алюминий эритмеси порошок жана бир 316L дат баспас болоттон жасалган үлгү тандалып алынган, бул жерде A, B жана C үлгүлөрү деп аталат. Үлгүлөрдүн касиеттери башка өндүрүүчүлөрдөн айырмаланышы мүмкүн.Үлгү бөлүкчөлөрүнүн көлөмүн бөлүштүрүү лазердик дифракциялык анализ/ISO 13320 менен өлчөнгөн.
Алар машинанын параметрлерин көзөмөлдөгөндүктөн, биринчи кезекте порошоктун касиеттери каралышы керек, ал эми эрибеген порошок булганган жана кайра иштетүүгө жараксыз деп эсептелсе, анда кошумча өндүрүш күткөндөй үнөмдүү эмес.Ошондуктан, үч параметр изилденет: порошок агымы, таңгак динамикасы жана электростатика.
Жайылышы кайра каптоо операциясынан кийин порошок катмарынын бир тектүүлүгүнө жана “тектештигине” байланыштуу.Бул абдан маанилүү, анткени жылмакай беттерди басып чыгаруу оңой жана аларды GranuDrum куралы менен адгезия индексин өлчөө менен текшерүүгө болот.
Тешикчелер материалдын алсыз жери болгондуктан, алар жаракаларга алып келиши мүмкүн.Толтуруу динамикасы экинчи негизги параметр болуп саналат, анткени тез толтуруучу порошок аз көзөнөктүүлүктү камсыз кылат.Бул жүрүм-турум n1/2 мааниси менен GranuPack менен өлчөнөт.
Порошоктун курамында электрдик заряддардын болушу агломераттардын пайда болушуна алып келүүчү бириктирүүчү күчтөрдү пайда кылат.GranuCharge порошоктордун агым учурунда тандалган материалдар менен контактта болгон электростатикалык зарядды жаратуу жөндөмүн өлчөйт.
Кайра иштетүү учурунда GranuCharge агымдын начарлашын алдын ала айта алат, мисалы, AMда катмарды түзүүдө.Ошентип, алынган өлчөөлөр дан бетинин абалына (кычкылдануу, булгануу жана оройлук) өтө сезгич келет.Калыбына келтирилген порошоктун карылыгы андан кийин так санда болот (±0,5 нС).
GranuDrum айлануучу барабан принцибине негизделген программаланган порошок агымын өлчөө ыкмасы.Порошок үлгүсүнүн жарымы тунук каптал дубалдары бар горизонталдуу цилиндрде камтылган.Барабан өз огунун айланасында 2ден 60 айн / мин бурчтук ылдамдыкта айланат, ал эми CCD камерасы сүрөттөрдү тартат (1 секунд аралыкта 30дан 100гө чейин сүрөт).Аба/порошок интерфейси ар бир сүрөттөлүштө четти аныктоо алгоритми аркылуу аныкталат.
Интерфейстин орточо абалын жана ушул орточо абалдын айланасындагы термелүүлөрдү эсептеңиз.Ар бир айлануу ылдамдыгы үчүн агымдын бурчу (же "тынчтыктын динамикалык бурчу") αf орточо интерфейс абалынан эсептелет, ал эми дан аралык байланыш менен байланышкан динамикалык когезия фактору σf интерфейстин термелүүсүнөн талданат.
Агуунун бурчуна бир катар параметрлер таасир этет: сүрүлүү, форма жана бөлүкчөлөрдүн ортосундагы когезия (ван дер Ваальс, электростатикалык жана капиллярдык күчтөр).Уюшкан порошоктор үзгүлтүктүү агымга алып келет, ал эми илешкек эмес порошок үзгүлтүксүз агымга алып келет.αf агым бурчунун төмөн маанилери жакшы агымга туура келет.Нөлгө жакын динамикалык адгезия индекси бирикпеген порошокка туура келет, андыктан порошоктун адгезиясы жогорулаган сайын адгезия индекси ошого жараша көбөйөт.
GranuDrum көчкүнүн биринчи бурчун жана агым учурунда порошоктун аэрациясын өлчөөгө, ошондой эле айлануу ылдамдыгына жараша адгезия индексин σf жана агын αf бурчун өлчөөгө мүмкүндүк берет.
GranuPack'тин жапырт тыгыздыгы, тыкылдатуу тыгыздыгы жана Хауснер катышы өлчөөлөрү (ошондой эле "таптоо сыноолору" деп аталат) өлчөөнүн жеңилдигине жана ылдамдыгына байланыштуу порошоктун мүнөздөмөсү үчүн идеалдуу.Порошоктун тыгыздыгы жана анын тыгыздыгын жогорулатуу мүмкүнчүлүгү сактоо, ташуу, агломерация ж.б. учурундагы маанилүү параметрлер болуп саналат. Сунушталган процедуралар Фармакопеяда көрсөтүлгөн.
Бул жөнөкөй сыноо үч негизги кемчиликтери бар.Өлчөө оператордон көз каранды, ал эми толтуруу ыкмасы порошоктун баштапкы көлөмүнө таасир этет.Жалпы көлөмүн өлчөө натыйжаларда олуттуу каталарга алып келиши мүмкүн.Эксперименттин жөнөкөйлүгүнө байланыштуу биз баштапкы жана акыркы өлчөөлөрдүн ортосундагы тыгыздалуу динамикасын эсепке алган жокпуз.
Үзгүлтүксүз розеткага берилген порошоктун жүрүм-туруму автоматташтырылган жабдуулардын жардамы менен талдоого алынган.Хауснер коэффициентин Hr, баштапкы тыгыздык ρ(0) жана акыркы тыгыздык ρ(n) n чыкылдатуудан кийин так өлчөңүз.
Крандардын саны адатта n=500дө белгиленет.GranuPack акыркы динамикалык изилдөөлөрдүн негизинде автоматташтырылган жана өркүндөтүлгөн тактоо тыгыздыгын өлчөө.
Башка индекстерди колдонсо болот, бирок алар бул жерде берилген эмес.Порошок катуу автоматташтырылган инициализация процесси аркылуу металл түтүккө салынат.n1/2 динамикалык параметринин жана максималдуу тыгыздыктын ρ(∞) экстраполяциясы тыгыздоо ийри сызыгынан алынып салынды.
Кысуу учурунда порошок/аба интерфейсинин деңгээлин кармап туруу үчүн жеңил салмактагы көңдөй цилиндр порошок төшөгүнүн үстүндө отурат.Порошок үлгүсүн камтыган түтүк ΔZ белгиленген бийиктикке көтөрүлөт жана адатта ΔZ = 1 мм же ΔZ = 3 мм боюнча белгиленген бийиктикке эркин түшөт, ал ар бир тийгенден кийин автоматтык түрдө өлчөнөт.Бийиктиктен үймөктүн V көлөмүн эсептегиле.
Тыгыздык – массанын m порошок катмарынын көлөмүнө болгон катышы V. Порошоктун массасы m белгилүү, тыгыздык ρ ар бир соккудан кийин колдонулат.
Хауснер коэффиценти Hr тыгыздоо коэффициентине байланыштуу жана Hr = ρ(500) / ρ(0) теңдемеси менен талданат, мында ρ(0) – баштапкы масса тыгыздыгы жана ρ(500) – 500 циклден кийин эсептелген агым.Тыгыздык кран.GranuPack ыкмасын колдонууда, натыйжалар аз өлчөмдөгү порошокту (көбүнчө 35 мл) колдонуу менен кайталанат.
порошок касиеттери жана аппарат жасалган материалдын касиеттери негизги параметрлери болуп саналат.Агуунун жүрүшүндө трибоэлектрдик эффекттин эсебинен порошоктун ичинде электростатикалык заряддар түзүлөт, бул эки катуу заттын бири-бирине тийгенде заряд алмашуусу.
Аппараттын ичине порошок агып өткөндө бөлүкчөлөрдүн ортосундагы байланышта жана бөлүкчөлөр менен аппараттын байланышында трибоэлектрдик эффект пайда болот.
Тандалган материалга тийгенде, GranuCharge агым учурунда порошоктун ичинде пайда болгон электростатикалык заряддын көлөмүн автоматтык түрдө өлчөйт.Порошок үлгүсү титирөө V-түтүктүн ичинде агып, порошок V-түтүктүн ичинде жылып жатканда алынган зарядды өлчөгөн электрометрге туташтырылган Фарадей чөйчөгүнө түшөт.Кайталануучу натыйжалар үчүн, V-түтүкчөлөрүн бат-баттан азыктандыруу үчүн айлануучу же титирөөчү аспапты колдонуңуз.
Трибоэлектрдик эффект бир объекттин бетинде электрон алып, ошону менен терс заряддуу болуп калат, ал эми башка объект электрондорун жоготуп, оң заряддуу болуп калат.Кээ бир материалдар электрондорду башкаларга караганда оңой алат, ошол сыяктуу эле башка материалдар электрондорду оңой жоготот.
Кайсы материал терс, кайсынысы оң боло тургандыгы электрондорду алуу же жоготуу үчүн тартылган материалдардын салыштырмалуу ыкына жараша болот.Бул тенденцияларды көрсөтүү үчүн 1-таблицада көрсөтүлгөн трибоэлектрдик катар иштелип чыккан.Оң заряд тенденциясы бар материалдар жана терс заряд тенденциясы бар материалдар тизмеленген, ал эми жүрүм-турум тенденциясын көрсөтпөгөн материалдык методдор таблицанын ортосунда келтирилген.
Башка жагынан алып караганда, таблица материалдардын заряддоо жүрүм-турумунун тенденциялары жөнүндө гана маалымат берет, ошондуктан GranuCharge порошоктордун заряддоо жүрүм-туруму үчүн так сандык маанилерди берүү үчүн түзүлгөн.
Термикалык ажыроону талдоо үчүн бир нече эксперименттер жүргүзүлгөн.Үлгүлөр 200°C температурада бир-эки саатка жайгаштырылды.Андан кийин порошок GranuDrum (ысык аты) менен дароо анализденет.Андан кийин порошок айлана-чөйрөнүн температурасына жеткенге чейин контейнерге салынып, андан кийин GranuDrum, GranuPack жана GranuCharge (б.а. "муздак") менен анализденди.
Чийки үлгүлөр GranuPack, GranuDrum жана GranuCharge жардамы менен ошол эле бөлмөнүн нымдуулугу/температурасында (б.а. 35,0 ± 1,5% RH жана 21,0 ± 1,0 °C температурада) талданды.
Когезия индекси порошоктордун агымдуулугун эсептейт жана интерфейстин (порошок/аба) абалынын өзгөрүшү менен корреляцияланат, бул үч гана контакттык күч (ван дер Ваальс, капиллярдык жана электростатикалык күчтөр).Эксперимент алдында абанын салыштырмалуу нымдуулугу (RH, %) жана температура (°C) катталган.Андан кийин порошок барабанга куюлуп, эксперимент башталды.
Тиксотроптук параметрлерди эске алуу менен бул продуктылар агломерацияга кабылбайт деген жыйынтыкка келдик.Кызыктуусу, термикалык стресс А жана В үлгүлөрүнүн порошоктарынын реологиялык жүрүм-турумун кесүү коюулануудан кесүү суюлтууга чейин өзгөрткөн.Башка жагынан алып караганда, C жана SS 316L үлгүлөрү температуранын таасирине дуушар болгон жок жана бир гана жылма коюуну көрсөттү.Ар бир порошок ысытуудан жана муздатуудан кийин жакшыраак жайылышы (башкача айтканда, төмөнкү когезия индекси) болгон.
Температуралык эффект бөлүкчөлөрдүн белгилүү бир аянтына да көз каранды.Материалдын жылуулук өткөргүчтүгү канчалык жогору болсо, температурага (б.а. ???225°?=250?.?-1.?-1) жана ???316? таасири ошончолук чоң болот.225°?=19?.?-1.?-1) Бөлүкчө канчалык кичине болсо, температуранын таасири ошончолук чоң болот.Алюминий эритмесинен жасалган порошок жогорку температурада колдонулушу үчүн эң сонун, алардын жайылуу жөндөмдүүлүгү жогорулайт, ал тургай муздатылган үлгүлөр баштапкы порошокторго караганда жакшыраак агымдуулукка жетишет.
Ар бир GranuPack эксперименти үчүн порошоктун массасы ар бир эксперименттин алдында жазылган жана үлгү өлчөөчү клеткада 1 мм эркин түшүү менен 1 Гц сокку жыштыгы менен 500 жолу урулган (таасир энергиясы ∝).Үлгү колдонуучудан көз карандысыз программалык камсыздоонун көрсөтмөлөрүнө ылайык өлчөөчү уячага куюлат.Андан кийин өлчөөлөр кайталануучулукту баалоо үчүн эки жолу кайталанган жана орточо жана стандарттык четтөө изилденген.
GranuPack талдоо аяктагандан кийин, баштапкы масса тыгыздыгы (ρ(0)), акыркы жапырт тыгыздыгы (бир нече жолу таптаганда, n = 500, б.а. ρ(500)), Хауснер катышы/Карр индекси (Hr/Cr) жана эки каттоо параметри (n1/2 жана τ) тыгыздоо кинетикасына тиешелүү.Оптималдуу тыгыздык ρ(∞) да көрсөтүлгөн (1-тиркемени караңыз).Төмөнкү таблица эксперименталдык маалыматтарды кайра түзүүдө.
6 жана 7-сүрөттөр тыгыздоонун жалпы ийри сызыгын (таасирлердин санына карата жапырт тыгыздык) жана n1/2/Хауснер параметринин катышын көрсөтөт.Орточо маанини колдонуу менен эсептелген ката тилкелери ар бир ийри сызыкта көрсөтүлөт, ал эми стандарттык четтөөлөр кайталануу тести аркылуу эсептелген.
316L дат баспас болоттон жасалган продукт эң оор продукт болгон (ρ(0) = 4,554 г/мл).Тактоо тыгыздыгы боюнча, SS 316L эң оор порошок бойдон калууда (ρ(n) = 5,044 г/мл), андан кийин А үлгүсү (ρ(n) = 1,668 г/мл), андан кийин B үлгүсү (ρ(n) = 1,668 г/мл)./мл) (n) = 1,645 г/мл).С үлгүсү эң төмөн болгон (ρ(n) = 1,581 г/мл).Баштапкы порошоктун массасынын тыгыздыгы боюнча биз А үлгүсү эң жеңил экенин көрөбүз жана каталарды (1,380 г/мл) эске алуу менен В жана С үлгүлөрү болжол менен бирдей мааниге ээ.
Порошок ысытылганда, анын Хауснер катышы төмөндөйт жана бул B, C жана SS 316L үлгүлөрүндө гана болот.А үлгүсү үчүн ката тилкелеринин чоңдугуна байланыштуу аткаруу мүмкүн болгон жок.n1/2 үчүн параметрдик тренддин астын сызуу татаалыраак.А үлгүсү жана SS 316L үчүн n1/2 мааниси 2 сааттан кийин 200°Cде азайган, ал эми B жана C порошоктору үчүн термикалык жүктөөдөн кийин көбөйгөн.
Ар бир GranuCharge эксперименти үчүн титирөөчү фидер колдонулган (8-сүрөттү караңыз).316L дат баспас болоттон жасалган түтүктү колдонуңуз.Өлчөөлөр кайталанууга баа берүү үчүн 3 жолу кайталанган.Ар бир өлчөө үчүн колдонулган буюмдун салмагы болжол менен 40 мл болгон жана өлчөөдөн кийин порошок алынган эмес.
Экспериментке чейин порошоктун салмагы (мп, г), абанын салыштырмалуу нымдуулугу (RH, %) жана температура (°C) катталган.Сыноонун башталышында негизги порошоктун зарядынын тыгыздыгы (мкС/кг менен q0) порошокту Фарадей чөйчөгүнө салуу менен өлчөнгөн.Акырында, порошоктун массасы бекитилип, эксперименттин аягындагы заряддын акыркы тыгыздыгы (qf, μC/kg) жана Δq (Δq = qf – q0) эсептелген.
GranuCharge чийки маалыматтары 2-таблицада жана 9-сүрөттө көрсөтүлгөн (σ - кайталануу сыноосунун натыйжаларынан эсептелген стандарттык четтөө), ал эми натыйжалар гистограмма катары көрсөтүлгөн (q0 жана Δq гана көрсөтүлгөн).SS 316L эң төмөнкү баштапкы зарядга ээ;бул продукттун эң жогорку PSD бар экенине байланыштуу болушу мүмкүн.Бул баштапкы алюминий эритмесин порошок баштапкы жүктөө келгенде, каталардын өлчөмүнө байланыштуу эч кандай тыянак чыгарууга мүмкүн эмес.
316L дат баспас болоттон жасалган түтүк менен тийгенден кийин, A үлгүсү эң аз зарядды алды, ал эми B жана C порошоктору окшош тенденцияны көрсөттү, эгерде SS 316L порошок SS 316L менен сүртүлсө, заряддын тыгыздыгы 0гө жакын табылды (трибоэлектрдик серияны караңыз) .В продуктусу дагы эле Ага караганда көбүрөөк заряддалган. С үлгүсүндө тенденция уланат (оң баштапкы заряд жана агып кеткенден кийин акыркы заряд), бирок жылуулук бузулгандан кийин заряддардын саны көбөйөт.
200 °C температурада 2 сааттык жылуулук стресстен кийин порошоктун жүрүм-туруму абдан кызыктуу болот.А жана В үлгүлөрүндө баштапкы заряд азайып, акыркы заряд терсден оңго жылган.SS 316L порошок эң жогорку баштапкы зарядга ээ болгон жана анын зарядынын тыгыздыгынын өзгөрүшү оң болуп, бирок төмөн бойдон калган (б.а. 0,033 нС/г).
Алюминий эритмеси (AlSi10Mg) жана 316L дат баспас болоттон жасалган порошоктун биргелешкен жүрүм-турумуна термикалык деградациянын таасирин изилдедик, ал эми баштапкы порошок 2 сааттан кийин 200°C абада анализденди.
Жогору температурада порошокторду колдонуу продуктунун агымдуулугун жакшыртышы мүмкүн, бул эффект жогорку өзгөчө аянты бар порошок жана жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү бар материалдар үчүн маанилүү болуп көрүнөт.Агымды баалоо үчүн GranuDrum, динамикалык таңгактоо анализи үчүн GranuPack, ал эми GranuCharge 316L дат баспас болоттон жасалган түтүк менен байланышта болгон порошоктун трибоэлектрдүүлүгүн талдоо үчүн колдонулган.
Бул натыйжалар GranuPack аркылуу аныкталды, ал жылуулук стресс процессинен кийин ар бир порошок үчүн Хауснер коэффициентинин жакшырганын көрсөттү (каталардын өлчөмүнө байланыштуу А үлгүсүн кошпогондо).Таңгактоо параметри (n1/2) үчүн так тенденция табылган жок, анткени кээ бир өнүмдөр таңгактоо ылдамдыгынын жогорулашын көрсөтсө, башкалары карама-каршы таасирге ээ болгон (мисалы, B жана C үлгүлөрү).