मेटल अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी पावडरचे थर्मल डिग्रेडेशन: फ्लोबिलिटी, पॅकिंग काइनेटिक्स आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक्सवर परिणाम

तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो. ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापराशी सहमत आहात. अतिरिक्त माहिती.
अ‍ॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (एएम) मध्ये एका वेळी एक अति-पातळ थर असलेल्या 3D वस्तू तयार करणे समाविष्ट आहे, ज्यामुळे ते पारंपारिक प्रक्रियेपेक्षा महाग होते. तथापि, असेंब्ली प्रक्रियेदरम्यान पावडरचा फक्त एक छोटासा भाग घटकाशी जोडला जातो. उर्वरित भाग फ्यूज होत नाहीत, म्हणून त्यांचा पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो. याउलट, जर वस्तू शास्त्रीय पद्धतीने तयार केली गेली असेल, तर सामान्यतः साहित्य काढण्यासाठी मिलिंग आणि मशीनिंगची आवश्यकता असते.
पावडरचे गुणधर्म मशीनचे पॅरामीटर्स ठरवतात आणि सर्वप्रथम ते विचारात घेतले पाहिजेत. न वितळलेली पावडर दूषित असल्याने आणि पुनर्वापर करण्यायोग्य नसल्याने AM ची किंमत किफायतशीर ठरणार नाही. पावडरच्या ऱ्हासामुळे दोन घटना घडतात: उत्पादनाचे रासायनिक बदल आणि आकारविज्ञान आणि कण आकार वितरण यासारख्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये बदल.
पहिल्या प्रकरणात, मुख्य कार्य म्हणजे शुद्ध मिश्रधातू असलेली घन रचना तयार करणे, म्हणून आपल्याला पावडरचे दूषित होणे टाळावे लागेल, उदाहरणार्थ, ऑक्साइड किंवा नायट्राइड्ससह. नंतरच्या घटनेत, हे पॅरामीटर्स तरलता आणि प्रसारक्षमतेशी संबंधित आहेत. म्हणून, पावडरच्या गुणधर्मांमध्ये कोणताही बदल उत्पादनाचे एकसमान वितरण होऊ शकतो.
अलीकडील प्रकाशनांमधील डेटा दर्शवितो की शास्त्रीय फ्लोमीटर पावडर बेडच्या आधारे AM मध्ये पावडरच्या वितरणाबद्दल पुरेशी माहिती देऊ शकत नाहीत. कच्च्या मालाच्या (किंवा पावडरच्या) वैशिष्ट्यीकरणाबाबत, बाजारात अनेक संबंधित मापन पद्धती आहेत ज्या ही आवश्यकता पूर्ण करू शकतात. मापन सेटअपमध्ये आणि प्रक्रियेत ताण स्थिती आणि पावडर प्रवाह क्षेत्र समान असले पाहिजे. संकुचित भारांची उपस्थिती शीअर टेस्टर आणि शास्त्रीय रिओमीटरमध्ये IM उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मुक्त पृष्ठभागाच्या प्रवाहाशी विसंगत आहे.
ग्रॅन्युटूल्सने एएम पावडरचे वैशिष्ट्यीकरण करण्यासाठी एक वर्कफ्लो विकसित केला आहे. आमचे मुख्य ध्येय प्रत्येक भूमितीला अचूक प्रक्रिया सिम्युलेशन टूलने सुसज्ज करणे आहे आणि या वर्कफ्लोचा वापर विविध छपाई प्रक्रियांमध्ये पावडर गुणवत्तेच्या उत्क्रांती समजून घेण्यासाठी आणि ट्रॅक करण्यासाठी केला जातो. वेगवेगळ्या थर्मल लोडवर (१०० ते २०० °C पर्यंत) वेगवेगळ्या कालावधीसाठी अनेक मानक अॅल्युमिनियम मिश्रधातू (AlSi10Mg) निवडले गेले.
पावडरची विद्युत चार्ज जमा करण्याची क्षमता विश्लेषित करून थर्मल डिग्रेडेशन नियंत्रित केले जाऊ शकते. पावडरचे प्रवाहक्षमता (ग्रॅनूड्रम इन्स्ट्रुमेंट), पॅकिंग गतिशास्त्र (ग्रॅनूपॅक इन्स्ट्रुमेंट) आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक वर्तन (ग्रॅनूचार्ज इन्स्ट्रुमेंट) साठी विश्लेषण केले गेले. पावडरच्या गुणवत्तेचा मागोवा घेण्यासाठी सुसंगतता आणि पॅकिंग गतिशास्त्र मोजमाप योग्य आहेत.
वापरण्यास सोप्या पावडरमध्ये कमी सुसंगतता निर्देशांक दिसून येतील, तर जलद भरण्याची गतिशीलता असलेल्या पावडरमध्ये भरण्यास कठीण असलेल्या उत्पादनांच्या तुलनेत कमी सच्छिद्रता असलेले यांत्रिक भाग तयार होतील.
आमच्या प्रयोगशाळेत अनेक महिने साठवल्यानंतर, वेगवेगळ्या कण आकार वितरणासह तीन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पावडर (AlSi10Mg) आणि एक 316L स्टेनलेस स्टील नमुना निवडण्यात आला, येथे नमुने A, B आणि C म्हणून संदर्भित केले गेले. नमुन्यांचे गुणधर्म इतर उत्पादकांपेक्षा वेगळे असू शकतात. नमुना कण आकार वितरण लेसर विवर्तन विश्लेषण/ISO 13320 द्वारे मोजले गेले.
कारण ते मशीनचे पॅरामीटर्स नियंत्रित करतात, पावडरचे गुणधर्म प्रथम विचारात घेतले पाहिजेत आणि जर न वितळलेले पावडर दूषित आणि पुनर्वापर करण्यायोग्य मानले गेले तर अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग अपेक्षेइतके किफायतशीर नाही. म्हणून, तीन पॅरामीटर्स तपासले जातील: पावडर फ्लो, पॅकिंग डायनॅमिक्स आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक्स.
रीकोटिंग ऑपरेशननंतर पावडर थराच्या एकसमानतेशी आणि "गुळगुळीतपणा"शी स्प्रेडेबिलिटी संबंधित आहे. हे खूप महत्वाचे आहे कारण गुळगुळीत पृष्ठभाग मुद्रित करणे सोपे आहे आणि ग्रॅन्युड्रम टूलने अॅडहेसन इंडेक्स मापन वापरून तपासले जाऊ शकते.
छिद्र हे पदार्थातील कमकुवत बिंदू असल्याने, ते क्रॅक होऊ शकतात. फिल डायनॅमिक्स हा दुसरा महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे कारण जलद भरणारे पावडर कमी सच्छिद्रता प्रदान करतात. हे वर्तन n1/2 मूल्यासह ग्रॅनूपॅकसह मोजले जाते.
पावडरमध्ये विद्युत शुल्काची उपस्थिती एकत्रित शक्ती निर्माण करते ज्यामुळे समूह तयार होतात. प्रवाहादरम्यान निवडलेल्या पदार्थांच्या संपर्कात आल्यावर पावडर इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्ज निर्माण करण्याची क्षमता ग्रॅन्युचार्ज मोजते.
प्रक्रिया करताना, ग्रॅन्युचार्ज प्रवाहाच्या बिघाडाचा अंदाज लावू शकतो, उदाहरणार्थ, AM मध्ये थर तयार करताना. अशा प्रकारे, प्राप्त केलेले मोजमाप धान्याच्या पृष्ठभागाच्या स्थितीसाठी (ऑक्सिडेशन, दूषितता आणि खडबडीतपणा) खूप संवेदनशील असतात. पुनर्प्राप्त पावडरचे वृद्धत्व नंतर अचूकपणे मोजले जाऊ शकते (±0.5 nC).
ग्रॅन्युड्रम ही फिरत्या ड्रम तत्त्वावर आधारित प्रोग्राम केलेली पावडर फ्लो मापन पद्धत आहे. पावडरच्या नमुन्याचा अर्धा भाग पारदर्शक बाजूच्या भिंती असलेल्या आडव्या सिलेंडरमध्ये असतो. ड्रम त्याच्या अक्षाभोवती 2 ते 60 आरपीएमच्या कोनीय वेगाने फिरतो आणि सीसीडी कॅमेरा चित्रे घेतो (1 सेकंदाच्या अंतराने 30 ते 100 प्रतिमा). एज डिटेक्शन अल्गोरिदम वापरून प्रत्येक प्रतिमेवर हवा/पावडर इंटरफेस ओळखला जातो.
इंटरफेसची सरासरी स्थिती आणि या सरासरी स्थितीभोवतीचे दोलन मोजा. प्रत्येक रोटेशन गतीसाठी, प्रवाह कोन (किंवा "डायनॅमिक रिपोझ अँगल") αf सरासरी इंटरफेस स्थितीवरून मोजला जातो आणि इंटरग्रेन बाँडिंगशी संबंधित डायनॅमिक कोहेजन फॅक्टर σf इंटरफेस चढउतारांवरून विश्लेषण केले जाते.
प्रवाह कोन अनेक पॅरामीटर्समुळे प्रभावित होतो: घर्षण, आकार आणि कणांमधील एकता (व्हॅन डेर वाल्स, इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि केशिका बल). एकसंध पावडरमुळे अधूनमधून प्रवाह होतो, तर चिकट नसलेल्या पावडरमुळे नियमित प्रवाह होतो. प्रवाह कोन αf चे कमी मूल्य चांगल्या प्रवाहाशी जुळते. शून्याच्या जवळ असलेला गतिमान आसंजन निर्देशांक नॉन-एकसंद पावडरशी जुळतो, म्हणून पावडरचा आसंजन जसजसा वाढतो तसतसा आसंजन निर्देशांक त्यानुसार वाढतो.
ग्रॅन्युड्रम तुम्हाला प्रवाहादरम्यान हिमस्खलनाचा पहिला कोन आणि पावडरचे वायुवीजन मोजण्याची परवानगी देतो, तसेच रोटेशन गतीनुसार आसंजन निर्देशांक σf आणि प्रवाह कोन αf मोजतो.
ग्रॅनूपॅकची बल्क डेन्सिटी, टॅपिंग डेन्सिटी आणि हॉसनर रेशो मापन (ज्याला "टॅपिंग टेस्ट" असेही म्हणतात) पावडर कॅरेक्टरायझेशनसाठी आदर्श आहेत कारण त्यांच्या मापनाची सोय आणि गती आहे. पावडरची घनता आणि त्याची घनता वाढवण्याची क्षमता हे स्टोरेज, वाहतूक, संचय इत्यादी दरम्यान महत्त्वाचे पॅरामीटर्स आहेत. शिफारस केलेल्या प्रक्रिया फार्माकोपियामध्ये वर्णन केल्या आहेत.
या साध्या चाचणीमध्ये तीन प्रमुख तोटे आहेत. मापन ऑपरेटरवर अवलंबून असते आणि भरण्याची पद्धत पावडरच्या सुरुवातीच्या आकारमानावर परिणाम करते. एकूण आकारमान मोजल्याने निकालांमध्ये गंभीर चुका होऊ शकतात. प्रयोगाच्या साधेपणामुळे, आम्ही सुरुवातीच्या आणि अंतिम मोजमापांमधील कॉम्पॅक्शन गतिशीलता विचारात घेतली नाही.
सतत आउटलेटमध्ये टाकल्या जाणाऱ्या पावडरच्या वर्तनाचे स्वयंचलित उपकरणांचा वापर करून विश्लेषण करण्यात आले. n क्लिकनंतर हॉसनर गुणांक Hr, प्रारंभिक घनता ρ(0) आणि अंतिम घनता ρ(n) अचूकपणे मोजा.
टॅप्सची संख्या सहसा n=500 वर निश्चित केली जाते. ग्रॅन्युपॅक हे अलीकडील गतिमान संशोधनावर आधारित एक स्वयंचलित आणि प्रगत टॅपिंग घनता मापन आहे.
इतर निर्देशांक वापरले जाऊ शकतात, परंतु ते येथे दिलेले नाहीत. पावडर एका कठोर स्वयंचलित प्रारंभ प्रक्रियेद्वारे धातूच्या नळीत ठेवली जाते. डायनॅमिक पॅरामीटर n1/2 आणि कमाल घनता ρ(∞) चे एक्सट्रॅपोलेशन कॉम्पॅक्शन वक्रमधून काढून टाकण्यात आले आहे.
पावडर बेडच्या वर एक हलका पोकळ सिलेंडर बसवला जातो जेणेकरून कॉम्पॅक्शन दरम्यान पावडर/हवेची इंटरफेस पातळी राखता येईल. पावडर नमुना असलेली नळी एका निश्चित उंची ΔZ पर्यंत वाढते आणि सामान्यतः ΔZ = 1 मिमी किंवा ΔZ = 3 मिमी वर निश्चित केलेल्या उंचीवर मुक्तपणे पडते, जी प्रत्येक स्पर्शानंतर आपोआप मोजली जाते. उंचीवरून ढिगाऱ्याचे आकारमान V मोजा.
घनता म्हणजे वस्तुमान m आणि पावडर थर V च्या आकारमानाचे गुणोत्तर. पावडर m चे वस्तुमान ज्ञात आहे, प्रत्येक आघातानंतर घनता ρ लागू केली जाते.
हॉसनर गुणांक Hr हा कॉम्पॅक्शन फॅक्टरशी संबंधित आहे आणि Hr = ρ(500) / ρ(0) या समीकरणाद्वारे त्याचे विश्लेषण केले जाते, जिथे ρ(0) ही प्रारंभिक बल्क घनता आहे आणि ρ(500) ही 500 चक्रांनंतर गणना केलेला प्रवाह आहे. घनता टॅप. ग्रॅनूपॅक पद्धत वापरताना, थोड्या प्रमाणात पावडर (सामान्यतः 35 मिली) वापरून परिणाम पुनरुत्पादित करता येतात.
पावडरचे गुणधर्म आणि ज्या पदार्थापासून उपकरण बनवले जाते त्याचे गुणधर्म हे महत्त्वाचे घटक आहेत. प्रवाहादरम्यान, ट्रायबोइलेक्ट्रिक प्रभावामुळे पावडरच्या आत इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्जेस निर्माण होतात, जे दोन घन पदार्थांच्या संपर्कात आल्यावर चार्जेसची देवाणघेवाण असते.
जेव्हा पावडर उपकरणाच्या आत वाहते तेव्हा कणांमधील संपर्कावर आणि कण आणि उपकरण यांच्या संपर्कावर ट्रायबोइलेक्ट्रिक प्रभाव निर्माण होतो.
निवडलेल्या मटेरियलशी संपर्क साधल्यावर, ग्रॅन्युचार्ज पावडरच्या प्रवाहादरम्यान आत निर्माण होणाऱ्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्जचे प्रमाण आपोआप मोजते. पावडरचा नमुना व्हायब्रेटिंग व्ही-ट्यूबच्या आत वाहतो आणि इलेक्ट्रोमीटरशी जोडलेल्या फॅराडे कपमध्ये पडतो जो पावडर व्ही-ट्यूबच्या आत फिरत असताना मिळवलेल्या चार्जचे मोजमाप करतो. पुनरुत्पादनयोग्य परिणामांसाठी, व्ही-ट्यूब वारंवार फीड करण्यासाठी फिरणारे किंवा व्हायब्रेटिंग डिव्हाइस वापरा.
ट्रायबोइलेक्ट्रिक परिणामामुळे एका वस्तूला त्याच्या पृष्ठभागावर इलेक्ट्रॉन मिळतात आणि त्यामुळे ती नकारात्मक चार्ज होते, तर दुसऱ्या वस्तूला इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि त्यामुळे ती सकारात्मक चार्ज होते. काही पदार्थ इतरांपेक्षा अधिक सहजपणे इलेक्ट्रॉन मिळवतात आणि त्याचप्रमाणे, इतर पदार्थ अधिक सहजपणे इलेक्ट्रॉन गमावतात.
कोणता पदार्थ ऋण होतो आणि कोणता धन होतो हे त्या पदार्थांच्या इलेक्ट्रॉन मिळविण्याच्या किंवा गमावण्याच्या सापेक्ष प्रवृत्तीवर अवलंबून असते. या ट्रेंडचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी, तक्ता १ मध्ये दर्शविलेली ट्रायबोइलेक्ट्रिक मालिका विकसित केली गेली. सकारात्मक चार्ज ट्रेंड असलेले आणि नकारात्मक चार्ज ट्रेंड असलेले इतर पदार्थ सूचीबद्ध केले आहेत आणि कोणत्याही वर्तनात्मक ट्रेंड दर्शविणाऱ्या नसलेल्या पदार्थ पद्धती सारणीच्या मध्यभागी सूचीबद्ध केल्या आहेत.
दुसरीकडे, टेबल फक्त मटेरियलच्या चार्जिंग वर्तनातील ट्रेंडबद्दल माहिती प्रदान करते, म्हणून पावडरच्या चार्जिंग वर्तनासाठी अचूक संख्यात्मक मूल्ये प्रदान करण्यासाठी ग्रॅनूचार्ज तयार केले गेले.
थर्मल डिकॉम्पोजिशनचे विश्लेषण करण्यासाठी अनेक प्रयोग करण्यात आले. नमुने २००°C वर एक ते दोन तासांसाठी ठेवण्यात आले. त्यानंतर पावडरचे विश्लेषण लगेचच ग्रॅन्युड्रम (गरम नाव) वापरून केले जाते. त्यानंतर पावडर एका कंटेनरमध्ये ठेवून वातावरणीय तापमानापर्यंत पोहोचली आणि नंतर ग्रॅन्युड्रम, ग्रॅन्युपॅक आणि ग्रॅन्युचार्ज (म्हणजे "थंड") वापरून विश्लेषण केले गेले.
कच्च्या नमुन्यांचे विश्लेषण ग्रॅनूपॅक, ग्रॅनूड्रम आणि ग्रॅनूचार्ज वापरून एकाच खोलीतील आर्द्रता/तापमानावर (म्हणजे ३५.० ± १.५% आरएच आणि २१.० ± १.० डिग्री सेल्सिअस तापमान) केले गेले.
कोहेजन इंडेक्स पावडरच्या प्रवाहक्षमतेची गणना करतो आणि इंटरफेसच्या स्थितीत (पावडर/हवा) बदलांशी सहसंबंधित करतो, जे फक्त तीन संपर्क बल आहेत (व्हॅन डेर वाल्स, केशिका आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक बल). प्रयोगापूर्वी, सापेक्ष हवेतील आर्द्रता (RH, %) आणि तापमान (°C) नोंदवले गेले. नंतर पावडर ड्रममध्ये ओतण्यात आली आणि प्रयोग सुरू झाला.
थिक्सोट्रॉपिक पॅरामीटर्सचा विचार करताना आम्ही असा निष्कर्ष काढला की ही उत्पादने एकत्रित होण्यास संवेदनशील नाहीत. मनोरंजक गोष्ट म्हणजे, थर्मल स्ट्रेसमुळे नमुने A आणि B च्या पावडरचे रिओलॉजिकल वर्तन कातरणे जाड होण्यापासून कातरणे जाड होण्यापर्यंत बदलले. दुसरीकडे, नमुने C आणि SS 316L तापमानामुळे प्रभावित झाले नाहीत आणि फक्त कातरणे जाड झाले. गरम आणि थंड झाल्यानंतर प्रत्येक पावडरमध्ये चांगली पसरण्याची क्षमता (म्हणजेच कमी कोहेजन इंडेक्स) होती.
तापमानाचा परिणाम कणांच्या विशिष्ट क्षेत्रावर देखील अवलंबून असतो. पदार्थाची थर्मल चालकता जितकी जास्त असेल तितका तापमानावर परिणाम जास्त असेल (म्हणजे ???२२५°?=२५०??-१.?-१) आणि ???३१६??. २२५°?=१९??-१.?-१). कण जितका लहान असेल तितका तापमानाचा परिणाम जास्त असेल. अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पावडर त्यांच्या वाढत्या प्रसारक्षमतेमुळे उच्च तापमानाच्या अनुप्रयोगांसाठी उत्कृष्ट आहेत आणि थंड केलेले नमुने देखील मूळ पावडरपेक्षा चांगली प्रवाहक्षमता प्राप्त करतात.
प्रत्येक ग्रॅनूपॅक प्रयोगासाठी, प्रत्येक प्रयोगापूर्वी पावडरचे वस्तुमान नोंदवले गेले आणि नमुना १ हर्ट्झच्या प्रभाव वारंवारतेसह ५०० वेळा मारला गेला आणि मापन कक्ष (प्रभाव ऊर्जा ∝) मध्ये १ मिमीचा मुक्त पतन झाला. वापरकर्ता-स्वतंत्र सॉफ्टवेअर सूचनांनुसार नमुना मापन कक्षमध्ये वितरित केला जातो. नंतर पुनरुत्पादनक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी मोजमाप दोनदा पुनरावृत्ती केले गेले आणि सरासरी आणि मानक विचलन तपासले गेले.
ग्रॅनूपॅक विश्लेषण पूर्ण झाल्यानंतर, प्रारंभिक बल्क घनता (ρ(0)), अंतिम बल्क घनता (एकाधिक टॅप्सवर, n = 500, म्हणजे ρ(500)), हॉसनर रेशो/कार निर्देशांक (Hr/Cr) आणि दोन नोंदणी पॅरामीटर्स (n1/2 आणि τ) कॉम्पॅक्शन गतिशास्त्राशी संबंधित आहेत. इष्टतम घनता ρ(∞) देखील दर्शविली आहे (परिशिष्ट 1 पहा). खालील तक्ता प्रायोगिक डेटाची पुनर्रचना करतो.
आकृती ६ आणि ७ मध्ये एकूण कॉम्पॅक्शन वक्र (बल्क डेन्सिटी विरुद्ध इम्पॅक्ट्सची संख्या) आणि n1/2/हॉसनर पॅरामीटर रेशो दर्शविला आहे. सरासरी वापरून गणना केलेले एरर बार प्रत्येक वक्रवर दर्शविले आहेत आणि मानक विचलन पुनरावृत्तीक्षमता चाचणीद्वारे मोजले गेले आहेत.
३१६L स्टेनलेस स्टील उत्पादन सर्वात वजनदार उत्पादन होते (ρ(0) = ४.५५४ ग्रॅम/मिली). टॅपिंग घनतेच्या बाबतीत, SS ३१६L सर्वात वजनदार पावडर (ρ(n) = ५.०४४ ग्रॅम/मिली) राहते, त्यानंतर नमुना A (ρ(n) = १.६६८ ग्रॅम/मिली), त्यानंतर नमुना B (ρ(n) = १.६६८ ग्रॅम/मिली). /मिली) (n) = १.६४५ ग्रॅम/मिली). नमुना C सर्वात कमी होता (ρ(n) = १.५८१ ग्रॅम/मिली). सुरुवातीच्या पावडरच्या बल्क घनतेनुसार, आपण पाहतो की नमुना A सर्वात हलका आहे आणि त्रुटी (१.३८० ग्रॅम/मिली) लक्षात घेता, नमुना B आणि C चे मूल्य अंदाजे समान आहे.
पावडर गरम झाल्यावर, त्याचे हॉसनर गुणोत्तर कमी होते आणि हे फक्त नमुने B, C आणि SS 316L मध्ये होते. नमुना A साठी, त्रुटी बारच्या आकारामुळे ते करणे शक्य नव्हते. n1/2 साठी, पॅरामीट्रिक ट्रेंड अधोरेखित करणे अधिक जटिल आहे. नमुना A आणि SS 316L साठी, n1/2 चे मूल्य 2 तासांनंतर 200°C वर कमी झाले, तर पावडर B आणि C साठी ते थर्मल लोडिंगनंतर वाढले.
प्रत्येक ग्रॅन्युचार्ज प्रयोगासाठी एक व्हायब्रेटिंग फीडर वापरण्यात आला (आकृती ८ पहा). ३१६ लिटर स्टेनलेस स्टील ट्यूबिंग वापरा. ​​पुनरुत्पादनक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी मोजमाप ३ वेळा पुनरावृत्ती करण्यात आले. प्रत्येक मोजमापासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उत्पादनाचे वजन अंदाजे ४० मिली होते आणि मोजमापानंतर कोणतीही पावडर सापडली नाही.
प्रयोगापूर्वी, पावडरचे वजन (mp, g), सापेक्ष हवेतील आर्द्रता (RH, %) आणि तापमान (°C) नोंदवले गेले. चाचणीच्या सुरुवातीला, फॅराडे कपमध्ये पावडर ठेवून प्राथमिक पावडरची चार्ज घनता (q0 µC/kg मध्ये) मोजली गेली. शेवटी, पावडरचे वस्तुमान निश्चित केले गेले आणि प्रयोगाच्या शेवटी अंतिम चार्ज घनता (qf, µC/kg) आणि Δq (Δq = qf – q0) मोजली गेली.
कच्चा ग्रॅन्युचार्ज डेटा तक्ता २ आणि आकृती ९ मध्ये दर्शविला आहे (σ हा पुनरुत्पादन चाचणीच्या निकालांवरून मोजलेला मानक विचलन आहे), आणि निकाल हिस्टोग्राम म्हणून दर्शविले आहेत (फक्त q0 आणि Δq दर्शविले आहेत). SS 316L मध्ये सर्वात कमी प्रारंभिक शुल्क आहे; हे या उत्पादनात सर्वाधिक PSD असल्यामुळे असू शकते. प्राथमिक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पावडरच्या प्रारंभिक लोडिंगचा विचार केला तर, त्रुटींच्या आकारामुळे कोणताही निष्कर्ष काढता येत नाही.
३१६ एल स्टेनलेस स्टील पाईपशी संपर्क साधल्यानंतर, नमुना अ ला सर्वात कमी प्रमाणात चार्ज मिळाला, तर पावडर ब आणि क मध्येही असाच ट्रेंड दिसून आला. जर एसएस ३१६ एल पावडर एसएस ३१६ एल वर घासला तर चार्ज घनता ० च्या जवळ आढळली (ट्रायबोइलेक्ट्रिक मालिका पहा). उत्पादन ब अजूनही ए पेक्षा जास्त चार्ज आहे. नमुना क साठी, ट्रेंड चालू राहतो (सकारात्मक प्रारंभिक चार्ज आणि गळतीनंतर अंतिम चार्ज), परंतु थर्मल डिग्रेडेशननंतर चार्जची संख्या वाढते.
२००°C वर २ तासांच्या थर्मल स्ट्रेसनंतर, पावडरचे वर्तन खूप मनोरंजक बनते. नमुने A आणि B मध्ये, प्रारंभिक चार्ज कमी झाला आणि अंतिम चार्ज नकारात्मक वरून सकारात्मक झाला. SS 316L पावडरमध्ये सर्वात जास्त प्रारंभिक चार्ज होता आणि त्याची चार्ज घनता बदल सकारात्मक झाली परंतु कमी राहिली (म्हणजे 0.033 nC/g).
आम्ही अॅल्युमिनियम मिश्र धातु (AlSi10Mg) आणि 316L स्टेनलेस स्टील पावडरच्या एकत्रित वर्तनावर थर्मल डिग्रेडेशनचा परिणाम तपासला, तर मूळ पावडरचे २००°C तापमानात २ तासांनंतर विश्लेषण केले गेले.
उच्च तापमानात पावडरचा वापर उत्पादनाची प्रवाहक्षमता सुधारू शकतो, हा परिणाम उच्च विशिष्ट क्षेत्र असलेल्या पावडर आणि उच्च थर्मल चालकता असलेल्या पदार्थांसाठी अधिक महत्त्वाचा असल्याचे दिसून येते. प्रवाहाचे मूल्यांकन करण्यासाठी ग्रॅनूड्रमचा वापर करण्यात आला, गतिमान पॅकिंग विश्लेषणासाठी ग्रॅनूपॅकचा वापर करण्यात आला आणि 316L स्टेनलेस स्टील पाईपच्या संपर्कात असलेल्या पावडरच्या ट्रायबोइलेक्ट्रिसिटीचे विश्लेषण करण्यासाठी ग्रॅनूचार्जचा वापर करण्यात आला.
हे निकाल ग्रॅनूपॅक वापरून निश्चित केले गेले, ज्यामध्ये थर्मल स्ट्रेस प्रक्रियेनंतर प्रत्येक पावडरसाठी (नमुना A वगळता, त्रुटींच्या आकारामुळे) हॉसनर गुणांकात सुधारणा दिसून आली. पॅकिंग पॅरामीटर (n1/2) साठी कोणताही स्पष्ट ट्रेंड आढळला नाही कारण काही उत्पादनांनी पॅकिंग गतीमध्ये वाढ दर्शविली तर काहींचा विरोधाभासी परिणाम झाला (उदा. नमुने B आणि C).


पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-१२-२०२२