Tunatumia vidakuzi kuboresha matumizi yako.Kwa kuendelea kuvinjari tovuti hii, unakubali matumizi yetu ya vidakuzi.Taarifa za ziada.
Utengenezaji wa ziada (AM) unahusisha kuunda vitu vya 3D, safu moja nyembamba zaidi kwa wakati mmoja, na kuifanya kuwa ghali zaidi kuliko usindikaji wa jadi.Hata hivyo, sehemu ndogo tu ya poda ni svetsade kwa sehemu wakati wa mchakato wa mkutano.Zilizobaki haziunganishi, kwa hivyo zinaweza kutumika tena.Kwa kulinganisha, ikiwa kitu kinaundwa kwa njia ya classical, kawaida inahitaji milling na machining ili kuondoa nyenzo.
Mali ya poda huamua vigezo vya mashine na lazima izingatiwe mahali pa kwanza.Gharama ya AM haitakuwa ya kiuchumi kutokana na kwamba poda isiyoyeyuka imechafuliwa na haiwezi kutumika tena.Uharibifu wa poda husababisha matukio mawili: urekebishaji wa kemikali ya bidhaa na mabadiliko ya sifa za kiufundi kama vile mofolojia na usambazaji wa ukubwa wa chembe.
Katika kesi ya kwanza, kazi kuu ni kuunda miundo imara iliyo na aloi safi, kwa hiyo tunahitaji kuepuka uchafuzi wa poda, kwa mfano, na oksidi au nitridi.Katika jambo la mwisho, vigezo hivi vinahusishwa na fluidity na kuenea.Kwa hiyo, mabadiliko yoyote katika mali ya poda yanaweza kusababisha usambazaji usio na sare wa bidhaa.
Takwimu kutoka kwa machapisho ya hivi karibuni zinaonyesha kuwa flowmeters za classical haziwezi kutoa taarifa za kutosha kuhusu usambazaji wa poda katika AM kulingana na kitanda cha unga.Kuhusu tabia ya malighafi (au poda), kuna mbinu kadhaa za kipimo zinazofaa kwenye soko ambazo zinaweza kukidhi mahitaji haya.Hali ya mkazo na uwanja wa mtiririko wa poda lazima iwe sawa katika usanidi wa kupima na katika mchakato.Uwepo wa mizigo ya kukandamiza hauendani na mtiririko wa bure wa uso unaotumiwa katika vifaa vya IM katika vijaribu vya shear na rheometers za classical.
GranuTools imeunda utiririshaji wa kazi wa kuashiria poda ya AM.Lengo letu kuu ni kuandaa kila jiometri kwa zana sahihi ya kuiga mchakato, na mtiririko huu wa kazi unatumika kuelewa na kufuatilia mabadiliko ya ubora wa poda katika michakato mbalimbali ya uchapishaji.Aloi kadhaa za kawaida za alumini (AlSi10Mg) zilichaguliwa kwa muda tofauti kwa mizigo tofauti ya mafuta (kutoka 100 hadi 200 ° C).
Uharibifu wa joto unaweza kudhibitiwa kwa kuchambua uwezo wa poda kukusanya malipo ya umeme.Poda zilichambuliwa kwa ajili ya mtiririko (chombo cha GranuDrum), kinetics ya kufunga (chombo cha GranuPack) na tabia ya umeme (chombo cha GranuCharge).Vipimo vya mshikamano na kufunga kinetics vinafaa kwa kufuatilia ubora wa poda.
Poda ambazo ni rahisi kutumia zitaonyesha fahirisi za chini za mshikamano, wakati poda yenye mienendo ya kujaza haraka itazalisha sehemu za mitambo na porosity ya chini ikilinganishwa na ngumu zaidi kujaza bidhaa.
Baada ya miezi kadhaa ya kuhifadhi katika maabara yetu, poda tatu za aloi za alumini zilizo na mgawanyo tofauti wa ukubwa wa chembe (AlSi10Mg) na sampuli moja ya chuma cha pua ya 316L zilichaguliwa, hapa inajulikana kama sampuli A, B na C. Sifa za sampuli zinaweza kutofautiana na wazalishaji wengine.Sampuli ya usambazaji wa ukubwa wa chembe ulipimwa kwa uchanganuzi wa utengano wa leza/ISO 13320.
Kwa sababu wanadhibiti vigezo vya mashine, sifa za poda lazima zizingatiwe kwanza, na ikiwa poda zisizoyeyuka huchukuliwa kuwa zilizochafuliwa na zisizoweza kutumika tena, basi utengenezaji wa nyongeza sio wa kiuchumi kama mtu anavyoweza kutumaini.Kwa hiyo, vigezo vitatu vitachunguzwa: mtiririko wa poda, mienendo ya kufunga na umeme.
Kuenea kunahusiana na sare na "laini" ya safu ya poda baada ya operesheni ya kurejesha.Hii ni muhimu sana kwani nyuso laini ni rahisi kuchapisha na zinaweza kuchunguzwa kwa zana ya GranuDrum kwa kipimo cha faharasa ya wambiso.
Kwa sababu pores ni pointi dhaifu katika nyenzo, zinaweza kusababisha nyufa.Mienendo ya kujaza ni kigezo cha pili muhimu kwani poda za kujaza haraka hutoa porosity ya chini.Tabia hii inapimwa kwa GranuPack yenye thamani ya n1/2.
Uwepo wa malipo ya umeme katika poda hujenga nguvu za kushikamana zinazosababisha kuundwa kwa agglomerates.GranuCharge hupima uwezo wa poda kutoa chaji ya kielektroniki inapogusana na nyenzo zilizochaguliwa wakati wa mtiririko.
Wakati wa usindikaji, GranuCharge inaweza kutabiri kuzorota kwa mtiririko, kwa mfano, wakati wa kuunda safu katika AM.Kwa hivyo, vipimo vilivyopatikana ni nyeti sana kwa hali ya uso wa nafaka (oxidation, uchafuzi na ukali).Kuzeeka kwa poda iliyorejeshwa inaweza kuhesabiwa kwa usahihi (± 0.5 nC).
GranuDrum ni mbinu ya kupima mtiririko wa poda iliyoratibiwa kulingana na kanuni ya ngoma inayozunguka.Nusu ya sampuli ya poda iko kwenye silinda ya usawa na kuta za upande wa uwazi.Ngoma inazunguka mhimili wake kwa kasi ya angular ya 2 hadi 60 rpm, na kamera ya CCD inachukua picha (kutoka picha 30 hadi 100 kwa muda wa sekunde 1).Kiolesura cha hewa/unga kinatambuliwa kwenye kila picha kwa kutumia algorithm ya kutambua makali.
Hesabu nafasi ya wastani ya kiolesura na mizunguko karibu na nafasi hii ya wastani.Kwa kila kasi ya mzunguko, pembe ya mtiririko (au "angle inayobadilika ya kupumzika") αf inakokotolewa kutoka nafasi ya wastani ya kiolesura, na kipengele cha mshikamano kinachobadilika σf kinachohusishwa na uunganishaji wa intergrain huchambuliwa kutokana na kushuka kwa thamani ya kiolesura.
Pembe ya mtiririko huathiriwa na idadi ya vigezo: msuguano, sura na mshikamano kati ya chembe (van der Waals, nguvu za umeme na capillary).Poda za kushikamana husababisha mtiririko wa vipindi, wakati poda zisizo na viscous husababisha mtiririko wa kawaida.Thamani za chini za pembe ya mtiririko αf zinalingana na mtiririko mzuri.Nambari ya kuunganishwa kwa nguvu karibu na sifuri inafanana na unga usio na mshikamano, hivyo mshikamano wa poda huongezeka, index ya wambiso huongezeka ipasavyo.
GranuDrum inakuwezesha kupima angle ya kwanza ya banguko na uingizaji hewa wa poda wakati wa mtiririko, na pia kupima index ya kujitoa σf na angle ya mtiririko αf kulingana na kasi ya mzunguko.
Uzito wa wingi wa GranuPack, msongamano wa kugonga na vipimo vya uwiano wa Hausner (pia hujulikana kama "majaribio ya kugonga") ni bora kwa sifa za poda kwa sababu ya urahisi na kasi ya kipimo.Uzito wa poda na uwezo wa kuongeza wiani wake ni vigezo muhimu wakati wa kuhifadhi, usafiri, agglomeration, nk Taratibu zilizopendekezwa zinaelezwa katika Pharmacopoeia.
Mtihani huu rahisi una vikwazo vitatu kuu.Kipimo kinategemea operator, na njia ya kujaza inathiri kiasi cha awali cha poda.Kupima kiasi cha jumla kunaweza kusababisha makosa makubwa katika matokeo.Kwa sababu ya unyenyekevu wa jaribio, hatukuzingatia mienendo ya ukandamizaji kati ya vipimo vya awali na vya mwisho.
Tabia ya poda iliyoingizwa kwenye duka inayoendelea ilichambuliwa kwa kutumia vifaa vya kiotomatiki.Pima kwa usahihi mgawo wa Hausner Hr, msongamano wa awali ρ(0) na msongamano wa mwisho ρ(n) baada ya mibofyo ya n.
Idadi ya bomba kawaida hurekebishwa kuwa n=500.GranuPack ni kipimo cha kiotomatiki na cha hali ya juu cha msongamano wa kugonga kulingana na utafiti wa hivi majuzi.
Faharasa zingine zinaweza kutumika, lakini hazijatolewa hapa.Poda huwekwa kwenye bomba la chuma kupitia mchakato mkali wa uanzishaji wa kiotomatiki.Uongezaji wa kigezo kinachobadilika n1/2 na msongamano wa juu zaidi ρ(∞) umeondolewa kwenye mkunjo wa kubana.
Silinda yenye mashimo nyepesi hukaa juu ya kitanda cha unga ili kuweka kiolesura cha poda/hewa wakati wa kubana.Mrija ulio na sampuli ya poda hupanda hadi urefu usiobadilika ΔZ na huanguka kwa uhuru katika urefu ambao kawaida huwekwa ΔZ = 1 mm au ΔZ = 3 mm, ambayo hupimwa kiotomatiki baada ya kila mguso.Kuhesabu kiasi cha V cha rundo kutoka kwa urefu.
Uzito wiani ni uwiano wa wingi m kwa kiasi cha safu ya unga V. Uzito wa poda m hujulikana, wiani ρ hutumiwa baada ya kila athari.
Mgawo wa Hausner Hr unahusiana na kipengele cha mgandamizo na huchanganuliwa kwa mlinganyo Hr = ρ(500) / ρ(0), ambapo ρ(0) ni msongamano wa awali wa wingi na ρ(500) ni mtiririko uliokokotolewa baada ya mizunguko 500.Bomba la msongamano.Wakati wa kutumia njia ya GranuPack, matokeo yanazalishwa kwa kutumia kiasi kidogo cha poda (kawaida 35 ml).
Mali ya poda na mali ya nyenzo ambayo kifaa kinafanywa ni vigezo muhimu.Wakati wa mtiririko, chaji za kielektroniki za tuli huzalishwa ndani ya unga kutokana na athari ya triboelectric, ambayo ni kubadilishana chaji wakati vitu vikali viwili vinapogusana.
Wakati poda inapita ndani ya kifaa, athari ya triboelectric hutokea kwa kuwasiliana kati ya chembe na kwa kuwasiliana kati ya chembe na kifaa.
Inapogusana na nyenzo iliyochaguliwa, GranuCharge hupima kiotomatiki kiasi cha chaji ya kielektroniki inayozalishwa ndani ya poda wakati wa mtiririko.Sampuli ya poda hutiririka ndani ya bomba la V-vibrating na huanguka kwenye kikombe cha Faraday kilichounganishwa na kieletrometa ambacho hupima malipo yanayopatikana poda inaposogezwa ndani ya V-tube.Kwa matokeo yanayoweza kuzaliana, tumia kifaa kinachozunguka au kinachotetemeka kulisha mirija ya V mara kwa mara.
Athari ya triboelectric husababisha kitu kimoja kupata elektroni kwenye uso wake na hivyo kuwa na chaji hasi, wakati kitu kingine hupoteza elektroni na hivyo kuwa chaji chanya.Nyenzo zingine hupata elektroni kwa urahisi zaidi kuliko zingine, na vile vile, nyenzo zingine hupoteza elektroni kwa urahisi zaidi.
Nyenzo gani inakuwa hasi na ambayo inakuwa chanya inategemea mvuto wa jamaa wa nyenzo zinazohusika kupata au kupoteza elektroni.Ili kuwakilisha mwelekeo huu, mfululizo wa triboelectric ulioonyeshwa kwenye Jedwali 1 ulitengenezwa.Nyenzo zilizo na mwelekeo mzuri wa malipo na zingine zilizo na mwelekeo mbaya wa malipo zimeorodheshwa, na njia za nyenzo ambazo hazionyeshi mwelekeo wowote wa tabia zimeorodheshwa katikati ya jedwali.
Kwa upande mwingine, jedwali hutoa tu habari juu ya mwenendo wa tabia ya malipo ya vifaa, kwa hivyo GranuCharge iliundwa kutoa maadili sahihi ya nambari kwa tabia ya malipo ya poda.
Majaribio kadhaa yalifanywa ili kuchambua mtengano wa joto.Sampuli ziliwekwa kwa 200 ° C kwa saa moja hadi mbili.Kisha poda hiyo inachambuliwa mara moja na GranuDrum (jina la moto).Kisha unga uliwekwa kwenye chombo hadi kufikia halijoto iliyoko na kisha kuchambuliwa kwa kutumia GranuDrum, GranuPack na GranuCharge (yaani "baridi").
Sampuli mbichi zilichanganuliwa kwa kutumia GranuPack, GranuDrum na GranuCharge kwenye unyevu/joto la chumba kimoja (yaani 35.0 ± 1.5% RH na 21.0 ± 1.0 °C joto).
Fahirisi ya mshikamano huhesabu mtiririko wa poda na kuunganishwa na mabadiliko katika nafasi ya kiolesura (poda/hewa), ambayo ni nguvu tatu tu za mawasiliano (van der Waals, kapilari na nguvu za kielektroniki).Kabla ya jaribio, unyevu wa hewa (RH,%) na halijoto (°C) zilirekodiwa.Kisha poda ilimwagika kwenye ngoma, na majaribio yakaanza.
Tulihitimisha kuwa bidhaa hizi haziwezi kuathiriwa na mkusanyiko wakati wa kuzingatia vigezo vya thixotropic.Inashangaza, mkazo wa joto ulibadilisha tabia ya rheological ya poda za sampuli A na B kutoka kwa unene wa kukata manyoya hadi kukata manyoya.Kwa upande mwingine, Sampuli C na SS 316L hazikuathiriwa na halijoto na zilionyesha tu unene wa kukata manyoya.Kila poda ilikuwa na usambaaji bora (yaani index ya chini ya mshikamano) baada ya kupasha joto na kupoeza.
Athari ya joto pia inategemea eneo maalum la chembe.Ya juu ya conductivity ya mafuta ya nyenzo, athari kubwa juu ya joto (yaani ???225 °?=250?.?-1.?-1) na ???316?.225°?=19?.?-1.?-1) Kadiri chembe inavyokuwa ndogo, ndivyo athari ya halijoto inavyoongezeka.Poda za aloi za alumini ni bora kwa matumizi ya joto la juu kutokana na kuongezeka kwa kuenea kwao, na hata vielelezo vilivyopozwa hupata mtiririko bora zaidi kuliko poda asili.
Kwa kila jaribio la GranuPack, wingi wa unga ulirekodiwa kabla ya kila jaribio, na sampuli ilipigwa mara 500 na mzunguko wa athari wa 1 Hz na kuanguka bila malipo kwa 1 mm kwenye seli ya kupimia (nishati ya athari ∝).Sampuli inatolewa kwenye kisanduku cha kupimia kulingana na maagizo ya programu inayotegemea mtumiaji.Kisha vipimo vilirudiwa mara mbili ili kutathmini uzazi na kuchunguza wastani na mkengeuko wa kawaida.
Baada ya uchanganuzi wa GranuPack kukamilika, msongamano wa awali wa wingi (ρ(0)), msongamano wa wingi wa mwisho (kwa kugonga mara nyingi, n = 500, yaani ρ(500)), uwiano wa Hausner/Kielezo cha Carr (Hr/Cr) na vigezo viwili vya usajili (n1/2 na τ) vinavyohusiana na kinetiki za kubana.Msongamano bora ρ(∞) pia umeonyeshwa (ona Kiambatisho 1).Jedwali hapa chini linarekebisha data ya majaribio.
Kielelezo cha 6 na 7 kinaonyesha mkunjo wa jumla wa msongamano (wingi wa msongamano dhidi ya idadi ya athari) na uwiano wa kigezo cha n1/2/Hausner.Pau za hitilafu zinazokokotolewa kwa kutumia wastani huonyeshwa kwenye kila mshororo, na mikengeuko ya kawaida ilikokotolewa kwa majaribio ya kujirudia.
Bidhaa ya chuma cha pua ya 316L ndiyo ilikuwa bidhaa nzito zaidi (ρ(0) = 4.554 g/mL).Kwa upande wa msongamano wa kugonga, SS 316L inasalia kuwa poda nzito zaidi (ρ(n) = 5.044 g/mL), ikifuatiwa na Sampuli A (ρ(n) = 1.668 g/mL), ikifuatiwa na Sampuli B (ρ(n) = 1.668 g/ml)./ml) (n) = 1.645 g/ml).Sampuli C ilikuwa ya chini kabisa (ρ(n) = 1.581 g/mL).Kulingana na wiani wa wingi wa poda ya awali, tunaona kwamba sampuli A ni nyepesi zaidi, na kwa kuzingatia makosa (1.380 g / ml), sampuli B na C zina takriban thamani sawa.
Wakati poda inapokanzwa, uwiano wake wa Hausner hupungua, na hii hutokea tu kwa sampuli B, C, na SS 316L.Kwa sampuli A, haikuwezekana kutekeleza kwa sababu ya saizi ya pau za hitilafu.Kwa n1/2, mwelekeo wa parametric kusisitiza ni ngumu zaidi.Kwa sampuli A na SS 316L, thamani ya n1/2 ilipungua baada ya h 2 saa 200 ° C, wakati kwa poda B na C iliongezeka baada ya upakiaji wa joto.
Kilisho cha vibrating kilitumika kwa kila jaribio la GranuCharge (ona Mchoro 8).Tumia neli ya 316L ya chuma cha pua.Vipimo vilirudiwa mara 3 ili kutathmini uwezo wa kuzaliana.Uzito wa bidhaa iliyotumiwa kwa kila kipimo ulikuwa takriban 40 ml na hakuna poda iliyopatikana baada ya kipimo.
Kabla ya jaribio, uzito wa poda (mp, g), unyevu wa hewa wa jamaa (RH, %), na halijoto (°C) zilirekodiwa.Mwanzoni mwa jaribio, msongamano wa chaji ya poda ya msingi (q0 katika µC/kg) ulipimwa kwa kuweka unga huo kwenye kikombe cha Faraday.Hatimaye, wingi wa poda uliwekwa na wiani wa malipo ya mwisho (qf, µC/kg) na Δq (Δq = qf - q0) mwishoni mwa jaribio zilihesabiwa.
Data mbichi ya GranuCharge imeonyeshwa katika Jedwali la 2 na Kielelezo 9 (σ ndio mkengeuko wa kawaida unaokokotolewa kutoka kwa matokeo ya jaribio la uzalishaji tena), na matokeo yanaonyeshwa kama histogram (q0 na Δq pekee ndizo zimeonyeshwa).SS 316L ina malipo ya chini kabisa ya awali;hii inaweza kuwa kutokana na ukweli kwamba bidhaa hii ina PSD ya juu zaidi.Linapokuja upakiaji wa awali wa poda ya msingi ya aloi ya alumini, hakuna hitimisho linaweza kutolewa kwa sababu ya saizi ya makosa.
Baada ya kuwasiliana na bomba la chuma cha pua la 316L, sampuli A ilipokea kiasi cha chini zaidi cha malipo, wakati poda B na C zilionyesha mwelekeo sawa, ikiwa poda ya SS 316L ilisuguliwa dhidi ya SS 316L, wiani wa malipo karibu na 0 ulipatikana (angalia mfululizo wa triboelectric) .Bidhaa B bado inatozwa zaidi kuliko A. Kwa sampuli C, mwelekeo unaendelea (malipo chanya ya awali na malipo ya mwisho baada ya kuvuja), lakini idadi ya malipo huongezeka baada ya uharibifu wa joto.
Baada ya masaa 2 ya mkazo wa joto saa 200 ° C, tabia ya poda inakuwa ya kuvutia sana.Katika sampuli A na B, malipo ya awali yalipungua na malipo ya mwisho yakahama kutoka hasi hadi chanya.Poda ya SS 316L ilikuwa na chaji ya juu zaidi ya awali na mabadiliko yake ya wiani wa chaji yakawa chanya lakini yalisalia chini (yaani 0.033 nC/g).
Tulichunguza athari ya uharibifu wa mafuta kwenye tabia iliyounganishwa ya aloi ya alumini (AlSi10Mg) na poda ya chuma cha pua 316L, huku poda asili zilichanganuliwa baada ya saa 2 kwa 200°C hewani.
Matumizi ya poda kwa joto la juu inaweza kuboresha mtiririko wa bidhaa, athari ambayo inaonekana kuwa muhimu zaidi kwa poda zilizo na eneo maalum la juu na vifaa vyenye conductivity ya juu ya mafuta.GranuDrum ilitumiwa kutathmini mtiririko, GranuPack ilitumiwa kwa uchanganuzi wa ufungashaji wa nguvu, na GranuCharge ilitumiwa kuchambua triboelectricity ya poda katika kuwasiliana na 316L bomba la chuma cha pua.
Matokeo haya yamedhamiriwa kwa kutumia GranuPack, ambayo ilionyesha uboreshaji wa mgawo wa Hausner kwa kila poda (isipokuwa sampuli A, kutokana na ukubwa wa makosa) baada ya mchakato wa mkazo wa joto.Hakuna mwelekeo dhahiri uliopatikana kwa kigezo cha upakiaji (n1/2) kwani baadhi ya bidhaa zilionyesha kuongezeka kwa kasi ya upakiaji huku zingine zikiwa na athari tofauti (kwa mfano Sampuli B na C).