Utimur crustulis ad experientiam tuam emendandam. Pergendo navigare hunc locum, consentis usui nostro crustulorum. Informationes Additiciae.
Fabricatio additiva (AM) creationem rerum tridimensionalium implicat, singulis stratis tenuissimis singulis vicibus, quod eam pretiosiorem reddit quam processus traditionalis. Attamen, tantum parva pars pulveris cum componente conglutinatur per processum compositionis. Reliqua non coalescit, ita iterum adhiberi possunt. Contra, si res modo classico creatur, plerumque fresatura et machinatione opus est ad materiam removendam.
Proprietates pulveris parametros machinae determinant et primum in rationem ducuntur. Sumptus additionis additae (AM) non esset oeconomicus, cum pulvis non liquefactus contaminatus sit et non redivivus. Degradatio pulveris duo phaenomena efficit: modificationem chemicam producti et mutationes proprietatum mechanicarum, ut morphologia et distributio magnitudinis particularum.
In primo casu, munus principale est structuras solidas creare mixturas puras continentes, itaque contaminationem pulveris vitare debemus, exempli gratia, cum oxidis vel nitridis. In hoc posteriori phaenomeno, hi parametri cum fluiditate et expandibilitate coniunguntur. Ergo, quaevis mutatio in proprietatibus pulveris ad distributionem non uniformem producti ducere potest.
Data ex recentioribus publicationibus indicant fluminismetra classica informationem sufficientem de distributione pulveris in AM secundum stratum pulveris praebere non posse. Quod ad descriptionem materiae rudis (vel pulveris) attinet, plures methodi mensurae pertinentes in foro exstant quae hanc necessitatem satisfacere possunt. Status tensionis et campus fluxus pulveris idem esse debent in apparatu mensurae et in processu. Praesentia onerum compressivorum est incompatibilis cum fluxu superficiali libero, qui in instrumentis IM in probatoribus scissionis et rheometris classicis adhibetur.
GranuTools processum operis ad pulverem additivum (AM) describendum elaboravit. Propositum nostrum principale est singulas geometrias instrumento accurato simulationis processus instruere, et hic processus operis ad evolutionem qualitatis pulveris in variis processibus impressionis intellegendam et observandam adhibetur. Plures mixturae aluminii normales (AlSi10Mg) pro diversis durationibus sub diversis oneribus thermalibus (a 100 ad 200°C) selectae sunt.
Degradatio thermalis moderari potest per facultatem pulveris accumulandi onus electricum analysin faciendam. Pulveres pro fluiditate (instrumento GranuDrum), cinetica compactionis (instrumento GranuPack) et comportamento electrostatico (instrumento GranuCharge) analysati sunt. Mensurae cohaesionis et cineticae compactionis aptae sunt ad qualitatem pulveris investigandam.
Pulveres facile applicandi indices cohaesionis humiles ostendent, dum pulveres cum dynamica impletionis rapida partes mechanicas porositate minore, comparate cum productis difficilius implendis, producent.
Post aliquot menses repositionis in laboratorio nostro, tres pulveres ex mixtura aluminii cum diversis distributionibus magnitudinis particularum (AlSi10Mg) et unum exemplum chalybis inoxidabilis 316L selecta sunt, hic exempla A, B et C appellata. Proprietates exemplorum ab aliis fabricatoribus differre possunt. Distributio magnitudinis particularum exemplorum per analysin diffractionis laseris/ISO 13320 mensurata est.
Quia parametros machinae gubernant, proprietates pulveris primum considerandae sunt, et si pulveres non liquefacti contaminati et non redivivi aestimantur, tum fabricatio additiva non tam oeconomica est quam sperare quis posset. Quapropter, tres parametri investigabuntur: fluxus pulveris, dynamica sarcinandi et electrostatica.
Expansibilitatem ad uniformitatem et "levitatem" strati pulveris post operationem denuo obducendi pertinet. Hoc magni momenti est, cum superficies leves facilius imprimuntur et instrumento GranuDrum cum mensura indicis adhaesionis examinari possint.
Quia pori sunt puncta infirma in materia, ad fissuras ducere possunt. Dynamica impletionis est secundus parametrus clavis, cum pulveres celeriter implentes porositatem humilem praebeant. Haec actio GranuPack cum valore n¼ metitur.
Praesentia onerum electricarum in pulvere vires cohaesionis creat quae ad formationem agglomeratorum ducunt. GranuCharge facultatem pulverum ad onerationem electrostaticam generandam metitur cum materiis selectis in contactu sunt durante fluxu.
Dum tractatur, GranuCharge deteriorationem fluxus praedicere potest, exempli gratia, cum stratum in AM formatur. Itaque mensurae obtentae ad statum superficiei grani (oxidationem, contaminationem et asperitatem) valde sensibiles sunt. Senescentia pulveris recuperati deinde accurate quantificari potest (±0.5 nC).
GranuDrum est methodus programmata ad fluxum pulveris metiendum, quae in principio tympani rotantis nititur. Dimidia pars exempli pulveris in cylindro horizontali cum parietibus lateralibus pellucidis continetur. Tympanum circa axem suum celeritate angulari 2 ad 60 rpm rotatur, et camera CCD imagines capit (a 30 ad 100 imagines intervallis unius secundi). Interfacies aeris/pulveris in unaquaque imagine algorithmo detectionis marginis identificatur.
Calcula positionem mediam interfaciei et oscillationes circa hanc positionem mediam. Pro qualibet celeritate rotationis, angulus fluxus (vel "angulus quietis dynamicus") αf ex positione media interfaciei computatur, et factor cohaesionis dynamicus σf, cum nexu intergranorum coniunctus, ex fluctuationibus interfaciei analysatur.
Angulus fluxus a pluribus parametris afficitur: frictione, forma et cohaesione inter particulas (viribus van der Waals, electrostaticis et capillaribus). Pulveres cohaerentes fluxum intermittentem efficiunt, dum pulveres non viscosi fluxum regularem. Valores humiles anguli fluxus αf bono fluxui respondent. Index adhaesionis dynamicae prope nihil pulveri non cohaerenti respondet, ita cum adhaesio pulveris crescit, index adhaesionis proinde crescit.
GranuDrum tibi permittit ut primum angulum lavinae et aerationem pulveris durante fluxu metiaris, necnon indicem adhaesionis σf et angulum fluxus αf secundum celeritatem rotationis metiaris.
Mensurae densitatis massae, densitatis percussionis, et rationis Hausnerianae (etiam "probationes percussionis" appellatae) in GranuPack ad pulveris descriptionem aptissimae sunt propter facilitatem et celeritatem mensurationis. Densitas pulveris et facultas densitatem eius augendi parametri magni momenti sunt per conservationem, transportationem, agglomerationem, etc. Rationes commendatae in Pharmacopoeia delineantur.
Hoc experimentum simplex tria vitia maiora habet. Mensura ab operatore pendet, et modus impletionis volumen initiale pulveris afficit. Mensura voluminis totalis ad errores graves in eventibus ducere potest. Propter simplicitatem experimenti, dynamicam compactionis inter mensuras initiales et finales non in rationem duximus.
Modus pulveris in exitum continuum immissi per apparatum automaticum analysatus est. Coefficiens Hausner Hr, densitatem initialem ρ(0) et densitatem finalem ρ(n) post n clics accurate metire.
Numerus ictuum plerumque ad n=500 fixus est. GranuPack est mensura densitatis ictuum automatica et provecta, in recenti investigatione dynamica fundata.
Alii indices adhiberi possunt, sed hic non praebentur. Pulvis in tubum metallicum per rigorosum processum automaticum initializationis inseritur. Extrapolatio parametri dynamici n1/2 et densitatis maximae ρ(∞) e curva compactionis sublata est.
Cylindrus levis cavus supra stratum pulveris sedet ut superficies pulveris/aeris aequa maneat dum compactatur. Tubus continens pulveris specimen ad altitudinem fixam ΔZ ascendit et libere cadit ad altitudinem plerumque fixam ad ΔZ = 1 mm vel ΔZ = 3 mm, quae post singulos contactus automatice metitur. Volumen V acervi ex altitudine calcula.
Densitas est proportio massae m ad volumen strati pulveris V. Massa pulveris m nota est, densitas ρ post singulos impetus applicatur.
Coefficiens Hausnerianus Hr cum factore compactionis refertur et per aequationem Hr = ρ(500) / ρ(0) analizatur, ubi ρ(0) est densitas initialis massae et ρ(500) est fluxus computatus post 500 cyclos. Densitatis index. Cum methodus GranuPack adhibetur, eventus reproducibiles sunt utendo parva pulveris quantitate (plerumque 35 ml).
Proprietates pulveris et proprietates materiae ex qua instrumentum fabricatur sunt parametri clavis. Dum fluxu fit, onera electrostatica intra pulverem generantur propter effectum triboelectricum, qui est commutatio onerarum cum duo solida in contactum veniunt.
Cum pulvis intra instrumentum fluit, effectus triboelectricus in contactu inter particulas et in contactu inter particulas et instrumentum fit.
Post contactum cum materia selecta, GranuCharge sponte mensuram oneris electrostatici intra pulverem durante fluxu generati metitur. Exemplum pulveris intra tubum V-formem vibrantem fluit et in poculum Faraday cadit, electrometro connexum, quod onus acquisitum dum pulvis intra tubum V-formem movetur metitur. Pro resultatibus reproducibilibus, instrumento rotante vel vibrante utere ad tubos V-formes frequenter alimentandos.
Effectus triboelectricus efficit ut unum obiectum electrones in superficie sua accipiat et sic negative oneratur, dum aliud obiectum electrones perdit et sic positive oneratur. Quaedam materiae facilius electrones acquirunt quam aliae, et similiter, aliae materiae facilius electrones amittunt.
Quae materia negativa et quae positiva fiat pendet a propensitate relativa materiarum implicatarum ad electrones acquirendos vel amittendos. Ad has inclinationes repraesentandas, series triboelectrica in Tabula 1 demonstrata elaborata est. Materiae cum inclinatione ad positivam electricitatem et aliae cum inclinatione ad negativam electricitatem enumerantur, et modi materiales qui nullam inclinationem ad mores ostendunt in medio tabulae enumerantur.
Ex altera parte, tabula tantum informationem de inclinationibus in modo onerandi materiarum praebet, itaque GranuCharge creata est ut valores numericos accuratos pro modo onerandi pulverum praebeat.
Plura experimenta peracta sunt ad decompositionem thermalem analysandam. Exemplaria ad 200°C per horam unam vel duas posita sunt. Pulvis deinde statim cum GranuDrum (nomen calidum) analyzatur. Pulvis deinde in vase positus est donec temperaturam ambientem attingeret et deinde cum GranuDrum, GranuPack et GranuCharge (id est, "frigidum") analyzatus est.
Exempla cruda per GranuPack, GranuDrum et GranuCharge sub eadem humiditate/temperatura cubiculi (i.e. 35.0 ± 1.5% RH et temperatura 21.0 ± 1.0 °C) analysata sunt.
Index cohaesionis fluiditatem pulverum computat et cum mutationibus in positione interfaciei (pulvis/aer) correlat, quae tantum tres vires contactus (van der Waals, vires capillares et electrostaticae) constituunt. Ante experimentum, humiditas relativa aeris (RH, %) et temperatura (°C) notatae sunt. Deinde pulvis in tympanum infusus est, et experimentum inceptum est.
Conclusimus haec producta non esse obnoxia agglomerationi, cum parametri thixotropici considerantur. Curiose, tensio thermalis mores rheologicos pulverum exemplorum A et B ab crassitudine ad dilutionem mutavit. Contra, exempla C et SS 316L temperatura non affecta sunt et tantum crassitudinem ostenderunt. Uterque pulvis meliorem expandibilitatem (i.e. inferiorem indicem cohaesionis) post calefactionem et refrigerationem habuit.
Effectus temperaturae etiam ab area specifica particularum pendet. Quo maior conductivitas thermalis materiae, eo maior effectus in temperaturam (e.g., ???225°? = 250°.? -1.? -1) et ???316°. 225°? = 19°.? -1.? -1). Quo minor particula, eo maior effectus temperaturae. Pulveres ex mixtura aluminii excellentes sunt ad applicationes altae temperaturae propter auctam expandibilitatem, et etiam specimina refrigerata meliorem fluiditatem quam pulveres originales consequuntur.
Pro quolibet experimento GranuPack, massa pulveris ante unumquodque experimentum notata est, et exemplum quingenties percussum est cum frequentia impactus 1 Hz cum libera caduta 1 mm in cellam mensurae (energia impactus ∝). Exemplum in cellam mensurae dispensatur secundum instructiones programmatis ab usore independentis. Deinde mensurae bis repetitae sunt ad reproducibilitatem aestimandam et media et deviatio standard investigatae sunt.
Postquam analysis GranuPack perfecta est, densitas initialis massae (ρ(0)), densitas finalis massae (ad plures depressiones, n = 500, i.e. ρ(500)), proportio Hausner/index Carr (Hr/Cr) et duo parametri registrationis (n1/2 et τ) ad cineticam compactionis pertinentia. Densitas optima ρ(∞) etiam ostenditur (vide Appendicem 1). Tabula infra data experimentalia restructurat.
Figurae 6 et 7 curvam compactionis generalem (densitatem massae contra numerum ictuum) et rationem parametri n1/2/Hausner ostendunt. Vectes erroris, media utens computatae, in singulis curvis monstrantur, et deviationes normales per probationem repetibilitatis calculatae sunt.
Productum chalybis inoxidabilis 316L gravissimum productum erat (ρ(0) = 4.554 g/mL). Quod ad densitatem percolationis attinet, SS 316L manet gravissimum pulvis (ρ(n) = 5.044 g/mL), deinde Exemplum A (ρ(n) = 1.668 g/mL), deinde Exemplum B (ρ(n) = 1.668 g/ml) (n) = 1.645 g/ml). Exemplum C infimum erat (ρ(n) = 1.581 g/mL). Secundum densitatem pulveris initialis, videmus exemplum A esse levissimum, et, consideratis erroribus (1.380 g/ml), exempla B et C fere eundem valorem habent.
Calefactione pulveris inducta, proportio Hausneriana eius decrescit, quod solum cum exemplis B, C, et SS 316L accidit. Pro exemplo A, propter magnitudinem virgarum erroris, hoc perficere non licuit. Pro n1/2, sublineatio tendentiae parametricae magis complexa est. Pro exemplo A et SS 316L, valor n1/2 post duas horas ad 200°C decrevit, dum pro pulveribus B et C post onerationem thermalem auctus est.
Vibrator alimentator ad singula experimenta GranuCharge adhibitus est (vide figuram 8). Tubus ex chalybe inoxidabili 316L utebamur. Mensurae ter repetitae sunt ad reproducibilitatem aestimandam. Pondus producti ad singulas mensuras adhibitum circiter 40 ml erat et nulla pulvis post mensuram recuperata est.
Ante experimentum, pondus pulveris (mp, g), humiditas relativa aeris (RH, %), et temperatura (°C) notata sunt. Initio probationis, densitas oneris pulveris primarii (q₀ in µC/kg) mensurata est ponendo pulverem in poculo Faraday. Denique, massa pulveris fixa est et densitas oneris finalis (qf, µC/kg) et Δq (Δq = qf – q₀) in fine experimenti calculatae sunt.
Data cruda GranuCharge in Tabula 2 et Figura 9 monstrantur (σ est deviatio standard ex eventibus probationis reproducibilitatis calculata), et eventus ut histogramma monstrantur (solum q₀ et Δq monstrantur). Inoxidabilis SS 316L minimam initialem onerationem habet; hoc fortasse debetur ei quod hoc productum maximam PSD habet. Cum ad initialem onerationem pulveris primarii aluminii venit, nullae conclusiones duci possunt propter magnitudinem errorum.
Post contactum cum tubo chalybis inoxidabilis 316L, exemplum A minimam quantitatem oneris accepit, dum pulveres B et C similem inclinationem ostenderunt; si pulvis chalybis inoxidabilis 316L contra chalybem inoxidabilem 316L fricaretur, densitas oneris proxima 0 inventa est (vide seriem triboelectricam). Productum B adhuc magis onustum est quam A. In exemplo C, inclinatio continuatur (onus initiale positivo et onus finale post effusionem), sed numerus oneris post degradationem thermalem augetur.
Post duas horas tensionis thermalis ad 200°C, pulveris habitus valde interesting fit. In exemplis A et B, initialis onus imminutum est et finalis onus a negativo ad positivum mutavit. Pulvis SS 316L maximum initiale onus habuit et eius densitatis oneris mutatio positiva facta est sed humilis mansit (i.e. 0.033 nC/g).
Effectum degradationis thermalis in modum coniunctum pulverum e mixtura aluminii (AlSi10Mg) et chalybis inoxidabilis 316L investigavimus, dum pulveres originales post duas horas ad 200°C in aere analysati sunt.
Usus pulverum ad temperaturas elevatas potest fluiditatem producti augere, effectus qui maioris momenti videtur esse pro pulveribus cum area specifica magna et materiis cum conductivitate thermali magna. GranuDrum ad fluxum aestimandum, GranuPack ad analysin dynamicam sarcinationis adhibitum est, et GranuCharge ad triboelectricitatem pulveris in contactu cum tubo chalybis inoxidabilis 316L analysandam adhibitum est.
Haec eventa determinata sunt utens GranuPack, quod ostendit emendationem in coefficiente Hausner pro singulis pulveribus (praeter exemplum A, propter magnitudinem errorum) post processum tensionis thermalis. Nulla clara inclinatio inventa est pro parametro compactionis (n1/2), cum nonnulla producta augmentum in celeritate compactionis ostenderent, dum alia effectum contrarium habuerunt (e.g. Exempla B et C).