เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานของคุณ การเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อไปแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา ข้อมูลเพิ่มเติม
การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing หรือ AM) คือการสร้างวัตถุ 3 มิติทีละชั้นบาง ๆ ทำให้มีต้นทุนสูงกว่ากระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ผงวัสดุเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่จะเชื่อมติดกับชิ้นส่วนระหว่างกระบวนการประกอบ ส่วนที่เหลือจะไม่หลอมรวม จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในทางตรงกันข้าม หากสร้างวัตถุด้วยวิธีแบบดั้งเดิม มักจะต้องใช้การกัดและการกลึงเพื่อกำจัดวัสดุส่วนเกินออก
คุณสมบัติของผงโลหะเป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์ของเครื่องจักรและต้องนำมาพิจารณาเป็นอันดับแรก ต้นทุนของการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing หรือ AM) จะไม่คุ้มค่าหากผงโลหะที่ไม่หลอมเหลวปนเปื้อนและไม่สามารถนำไปรีไซเคิลได้ การเสื่อมสภาพของผงโลหะส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์สองอย่าง คือ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของผลิตภัณฑ์และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล เช่น รูปร่างและขนาดอนุภาค
ในกรณีแรก งานหลักคือการสร้างโครงสร้างแข็งที่มีโลหะผสมบริสุทธิ์ ดังนั้นเราจึงต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของผง เช่น ออกไซด์หรือไนไตรด์ ส่วนในกรณีหลัง พารามิเตอร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับความลื่นไหลและการกระจายตัว ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในคุณสมบัติของผงอาจนำไปสู่การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้
ข้อมูลจากงานวิจัยล่าสุดระบุว่า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบคลาสสิกไม่สามารถให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับการกระจายตัวของผงในการพิมพ์ 3 มิติโดยอาศัยชั้นผงได้ ในส่วนของการกำหนดคุณลักษณะของวัตถุดิบ (หรือผง) นั้น มีวิธีการวัดที่เกี่ยวข้องหลายวิธีในท้องตลาดที่สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้ สภาวะความเค้นและสนามการไหลของผงต้องเหมือนกันทั้งในอุปกรณ์วัดและในกระบวนการผลิต การมีอยู่ของแรงกดอัดนั้นไม่สอดคล้องกับการไหลบนพื้นผิวอิสระที่ใช้ในอุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติในเครื่องทดสอบแรงเฉือนและเครื่องวัดความหนืดแบบคลาสสิก
GranuTools ได้พัฒนากระบวนการทำงานสำหรับการวิเคราะห์คุณสมบัติของผง AM เป้าหมายหลักของเราคือการติดตั้งเครื่องมือจำลองกระบวนการที่แม่นยำให้กับรูปทรงเรขาคณิตแต่ละแบบ และกระบวนการทำงานนี้ใช้เพื่อทำความเข้าใจและติดตามการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของผงในกระบวนการพิมพ์ต่างๆ เราได้เลือกโลหะผสมอะลูมิเนียมมาตรฐานหลายชนิด (AlSi10Mg) สำหรับระยะเวลาที่แตกต่างกันและภาระความร้อนที่แตกต่างกัน (ตั้งแต่ 100 ถึง 200 °C)
การเสื่อมสภาพจากความร้อนสามารถควบคุมได้โดยการวิเคราะห์ความสามารถของผงในการสะสมประจุไฟฟ้า ผงเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์หาความสามารถในการไหล (เครื่องมือ GranuDrum) จลนศาสตร์การบรรจุ (เครื่องมือ GranuPack) และพฤติกรรมทางไฟฟ้าสถิต (เครื่องมือ GranuCharge) การวัดค่าการยึดเกาะและจลนศาสตร์การบรรจุเหมาะสมสำหรับการติดตามคุณภาพของผง
ผงที่ใช้งานง่ายจะมีค่าดัชนีการยึดเกาะต่ำ ในขณะที่ผงที่มีพลวัตการเติมเต็มที่รวดเร็วจะทำให้ชิ้นส่วนทางกลมีรูพรุนต่ำกว่าเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่เติมเต็มได้ยากกว่า
หลังจากเก็บรักษาไว้ในห้องปฏิบัติการของเราเป็นเวลาหลายเดือน ผงโลหะผสมอะลูมิเนียม 3 ชนิดที่มีการกระจายขนาดอนุภาคแตกต่างกัน (AlSi10Mg) และตัวอย่างสแตนเลส 316L หนึ่งตัวอย่างถูกคัดเลือก ซึ่งในที่นี้จะเรียกว่าตัวอย่าง A, B และ C คุณสมบัติของตัวอย่างอาจแตกต่างจากของผู้ผลิตรายอื่น การกระจายขนาดอนุภาคของตัวอย่างวัดโดยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของแสงเลเซอร์/ISO 13320
เนื่องจากพวกเขามีอำนาจควบคุมพารามิเตอร์ของเครื่องจักร คุณสมบัติของผงจึงต้องได้รับการพิจารณาเป็นอันดับแรก และหากผงที่ไม่หลอมเหลวถือว่าปนเปื้อนและไม่สามารถรีไซเคิลได้ การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ก็จะไม่ประหยัดอย่างที่หวังไว้ ดังนั้น จะมีการศึกษาพารามิเตอร์สามประการ ได้แก่ การไหลของผง พลวัตการบรรจุ และไฟฟ้าสถิต
ความสามารถในการกระจายตัวนั้นเกี่ยวข้องกับความสม่ำเสมอและความเรียบเนียนของชั้นผงหลังจากกระบวนการเคลือบซ้ำ ซึ่งมีความสำคัญมาก เนื่องจากพื้นผิวที่เรียบจะพิมพ์ได้ง่ายกว่า และสามารถตรวจสอบได้ด้วยเครื่องมือ GranuDrum พร้อมการวัดดัชนีการยึดเกาะ
เนื่องจากรูพรุนเป็นจุดอ่อนในวัสดุ จึงอาจนำไปสู่การแตกร้าวได้ พลวัตการเติมเป็นพารามิเตอร์สำคัญประการที่สอง เนื่องจากผงที่เติมได้เร็วจะทำให้มีรูพรุนต่ำ พฤติกรรมนี้วัดได้ด้วย GranuPack โดยมีค่าเป็น n1/2
การมีประจุไฟฟ้าอยู่ในผงทำให้เกิดแรงยึดเกาะซึ่งนำไปสู่การจับตัวเป็นก้อน เครื่อง GranuCharge วัดความสามารถของผงในการสร้างประจุไฟฟ้าสถิตเมื่อสัมผัสกับวัสดุที่เลือกไว้ในระหว่างกระบวนการไหล
ในระหว่างกระบวนการผลิต GranuCharge สามารถทำนายการเสื่อมสภาพของการไหลได้ เช่น เมื่อสร้างชั้นในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ดังนั้น การวัดที่ได้จึงมีความไวต่อสภาพของพื้นผิวเม็ดวัสดุ (การออกซิเดชัน การปนเปื้อน และความหยาบ) เป็นอย่างมาก จากนั้นจึงสามารถวัดปริมาณการเสื่อมสภาพของผงที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างแม่นยำ (±0.5 nC)
GranuDrum เป็นวิธีการวัดการไหลของผงแบบตั้งโปรแกรมได้ โดยใช้หลักการหมุนของดรัม ตัวอย่างผงครึ่งหนึ่งบรรจุอยู่ในทรงกระบอกแนวนอนที่มีผนังด้านข้างโปร่งใส ดรัมจะหมุนรอบแกนด้วยความเร็วเชิงมุม 2 ถึง 60 รอบต่อนาที และกล้อง CCD จะถ่ายภาพ (30 ถึง 100 ภาพ ในช่วงเวลา 1 วินาที) ส่วนติดต่อระหว่างอากาศกับผงจะถูกระบุในแต่ละภาพโดยใช้อัลกอริทึมการตรวจจับขอบ
คำนวณตำแหน่งเฉลี่ยของส่วนต่อประสานและการแกว่งรอบตำแหน่งเฉลี่ยนี้ สำหรับความเร็วในการหมุนแต่ละค่า มุมการไหล (หรือ "มุมพักตัวแบบไดนามิก") αf จะถูกคำนวณจากตำแหน่งเฉลี่ยของส่วนต่อประสาน และปัจจัยการยึดเกาะแบบไดนามิก σf ที่เกี่ยวข้องกับการยึดเกาะระหว่างเกรนจะถูกวิเคราะห์จากการผันผวนของส่วนต่อประสาน
มุมการไหลได้รับผลกระทบจากพารามิเตอร์หลายประการ ได้แก่ แรงเสียดทาน รูปร่าง และการยึดเกาะระหว่างอนุภาค (แรงแวนเดอร์วาลส์ แรงไฟฟ้าสถิต และแรงคาปิลลารี) ผงที่มีการยึดเกาะสูงจะทำให้การไหลเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง ในขณะที่ผงที่ไม่มีความหนืดจะทำให้การไหลเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ ค่ามุมการไหล αf ที่ต่ำแสดงถึงการไหลที่ดี ดัชนีการยึดเกาะแบบไดนามิกที่ใกล้เคียงกับศูนย์แสดงถึงผงที่ไม่ยึดเกาะ ดังนั้นเมื่อการยึดเกาะของผงเพิ่มขึ้น ดัชนีการยึดเกาะก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
GranuDrum ช่วยให้คุณสามารถวัดมุมแรกของการถล่มและการกระจายตัวของผงในระหว่างการไหล รวมถึงวัดดัชนีการยึดเกาะ σf และมุมการไหล αf โดยขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุน
การวัดความหนาแน่นรวม ความหนาแน่นจากการเคาะ และอัตราส่วนเฮาส์เนอร์ (หรือที่เรียกว่า “การทดสอบการเคาะ”) ของเครื่อง GranuPack เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์คุณสมบัติของผง เนื่องจากวัดได้ง่ายและรวดเร็ว ความหนาแน่นของผงและความสามารถในการเพิ่มความหนาแน่นเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในระหว่างการจัดเก็บ การขนส่ง การจับตัวเป็นก้อน ฯลฯ ขั้นตอนที่แนะนำมีระบุไว้ในตำราเภสัชกรรม
การทดสอบแบบง่ายนี้มีข้อเสียหลักสามประการ การวัดขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน และวิธีการบรรจุส่งผลต่อปริมาตรเริ่มต้นของผง การวัดปริมาตรทั้งหมดอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดร้ายแรงในผลลัพธ์ เนื่องจากความเรียบง่ายของการทดลอง เราจึงไม่ได้พิจารณาถึงพลวัตการอัดตัวระหว่างการวัดครั้งแรกและครั้งสุดท้าย
วิเคราะห์พฤติกรรมของผงที่ป้อนเข้าสู่ช่องทางออกอย่างต่อเนื่องโดยใช้อุปกรณ์อัตโนมัติ วัดค่าสัมประสิทธิ์เฮาส์เนอร์ Hr ความหนาแน่นเริ่มต้น ρ(0) และความหนาแน่นสุดท้าย ρ(n) อย่างแม่นยำหลังจากคลิก n ครั้ง
โดยปกติจำนวนหัวเจาะจะถูกกำหนดไว้ที่ n=500 GranuPack เป็นเครื่องมือวัดความหนาแน่นของการเจาะแบบอัตโนมัติและล้ำสมัย ซึ่งพัฒนาขึ้นจากงานวิจัยเชิงพลวัตล่าสุด
สามารถใช้ดัชนีอื่นๆ ได้ แต่ไม่ได้ระบุไว้ในที่นี้ ผงถูกบรรจุลงในท่อโลหะผ่านกระบวนการเริ่มต้นอัตโนมัติที่เข้มงวด การประมาณค่าพารามิเตอร์ไดนามิก n1/2 และความหนาแน่นสูงสุด ρ(∞) ได้ถูกลบออกจากเส้นโค้งการอัดแล้ว
กระบอกกลวงน้ำหนักเบาจะวางอยู่บนชั้นผงเพื่อรักษาระดับผิวสัมผัสระหว่างผงกับอากาศในระหว่างการอัดแน่น ท่อที่บรรจุตัวอย่างผงจะยกตัวขึ้นไปที่ความสูงคงที่ ΔZ และตกลงมาอย่างอิสระที่ความสูงซึ่งโดยปกติจะกำหนดไว้ที่ ΔZ = 1 มม. หรือ ΔZ = 3 มม. ซึ่งจะถูกวัดโดยอัตโนมัติหลังจากการสัมผัสแต่ละครั้ง คำนวณปริมาตร V ของกองผงจากความสูง
ความหนาแน่นคืออัตราส่วนของมวล m ต่อปริมาตรของชั้นผง V โดยที่มวลของผง m เป็นที่ทราบแล้ว และความหนาแน่น ρ จะถูกนำมาใช้หลังจากการกระแทกแต่ละครั้ง
ค่าสัมประสิทธิ์ Hausner Hr เกี่ยวข้องกับปัจจัยการอัดแน่นและวิเคราะห์โดยสมการ Hr = ρ(500) / ρ(0) โดยที่ ρ(0) คือความหนาแน่นเริ่มต้น และ ρ(500) คืออัตราการไหลที่คำนวณได้หลังจาก 500 รอบ การวัดความหนาแน่น เมื่อใช้วิธี GranuPack ผลลัพธ์ที่ได้สามารถทำซ้ำได้โดยใช้ผงปริมาณเล็กน้อย (โดยปกติ 35 มล.)
คุณสมบัติของผงและคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์นั้นเป็นพารามิเตอร์สำคัญ ในระหว่างการไหล ประจุไฟฟ้าสถิตจะถูกสร้างขึ้นภายในผงเนื่องจากปรากฏการณ์ไตรโบอิเล็กทริก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนประจุเมื่อของแข็งสองชนิดสัมผัสกัน
เมื่อผงไหลอยู่ภายในอุปกรณ์ จะเกิดปรากฏการณ์ไตรโบอิเล็กทริกขึ้นที่จุดสัมผัสระหว่างอนุภาค และที่จุดสัมผัสระหว่างอนุภาคกับอุปกรณ์
เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่เลือก เครื่อง GranuCharge จะวัดปริมาณประจุไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นภายในผงโดยอัตโนมัติในระหว่างการไหล ตัวอย่างผงจะไหลอยู่ภายในท่อรูปตัว V ที่สั่น และตกลงไปในถ้วยฟาราเดย์ที่เชื่อมต่อกับเครื่องวัดประจุไฟฟ้า ซึ่งจะวัดประจุที่ได้รับขณะที่ผงเคลื่อนที่อยู่ภายในท่อรูปตัว V เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่ reproducible ควรใช้อุปกรณ์หมุนหรือสั่นเพื่อป้อนท่อรูปตัว V บ่อยๆ
ปรากฏการณ์ไตรโบอิเล็กทริกทำให้วัตถุหนึ่งรับอิเล็กตรอนที่พื้นผิวและกลายเป็นประจุลบ ในขณะที่วัตถุอีกชิ้นหนึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นประจุบวก วัสดุบางชนิดรับอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าวัสดุอื่น และในทำนองเดียวกัน วัสดุบางชนิดก็สูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าเช่นกัน
วัสดุใดจะกลายเป็นประจุลบและวัสดุใดจะกลายเป็นประจุบวกนั้นขึ้นอยู่กับแนวโน้มสัมพัทธ์ของวัสดุที่เกี่ยวข้องในการรับหรือปล่อยอิเล็กตรอน เพื่อแสดงแนวโน้มเหล่านี้ จึงได้มีการพัฒนาอนุกรมไตรโบอิเล็กทริกดังแสดงในตารางที่ 1 วัสดุที่มีแนวโน้มประจุบวกและวัสดุที่มีแนวโน้มประจุลบจะถูกระบุไว้ และวิธีการของวัสดุที่ไม่แสดงแนวโน้มพฤติกรรมใด ๆ จะถูกระบุไว้ตรงกลางตาราง
ในทางกลับกัน ตารางดังกล่าวให้ข้อมูลเฉพาะแนวโน้มพฤติกรรมการประจุของวัสดุเท่านั้น ดังนั้น GranuCharge จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้ค่าตัวเลขที่แม่นยำสำหรับพฤติกรรมการประจุของผงวัสดุ
มีการทดลองหลายอย่างเพื่อวิเคราะห์การสลายตัวด้วยความร้อน ตัวอย่างถูกวางไว้ที่อุณหภูมิ 200°C เป็นเวลาหนึ่งถึงสองชั่วโมง จากนั้นผงจะถูกวิเคราะห์ทันทีด้วย GranuDrum (ชื่อเรียกแบบร้อน) หรืออีกวิธีหนึ่งคือ ผงถูกเก็บไว้ในภาชนะจนกระทั่งถึงอุณหภูมิห้อง แล้วจึงวิเคราะห์โดยใช้ GranuDrum, GranuPack และ GranuCharge (ชื่อเรียกแบบเย็น)
ตัวอย่างดิบได้รับการวิเคราะห์โดยใช้ GranuPack, GranuDrum และ GranuCharge ที่ระดับความชื้น/อุณหภูมิห้องเดียวกัน (เช่น ความชื้นสัมพัทธ์ 35.0 ± 1.5% และอุณหภูมิ 21.0 ± 1.0 °C)
ดัชนีการยึดเกาะคำนวณความสามารถในการไหลของผงและมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของส่วนต่อประสาน (ผง/อากาศ) ซึ่งประกอบด้วยแรงสัมผัสเพียงสามแรง (แรงแวนเดอร์วาลส์ แรงคาปิลลารี และแรงไฟฟ้าสถิต) ก่อนการทดลอง ได้ทำการบันทึกความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ (RH, %) และอุณหภูมิ (°C) จากนั้นจึงเทผงลงในถัง และเริ่มการทดลอง
เราสรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่ไวต่อการจับตัวเป็นก้อนเมื่อพิจารณาจากพารามิเตอร์แบบทิกโซโทรปิก ที่น่าสนใจคือ ความเครียดจากความร้อนเปลี่ยนพฤติกรรมทางรีโอโลยีของผงตัวอย่าง A และ B จากการเพิ่มความหนืดเมื่อถูกแรงเฉือนไปเป็นการลดความหนืดเมื่อถูกแรงเฉือน ในทางกลับกัน ตัวอย่าง C และ SS 316L ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและแสดงเพียงการเพิ่มความหนืดเมื่อถูกแรงเฉือนเท่านั้น ผงแต่ละชนิดมีการกระจายตัวที่ดีขึ้น (เช่น ดัชนีการยึดเกาะต่ำลง) หลังจากให้ความร้อนและทำให้เย็นลง
ผลกระทบของอุณหภูมิยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวจำเพาะของอนุภาคด้วย ยิ่งวัสดุมีค่าการนำความร้อนสูง ผลกระทบต่ออุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้น (เช่น 225° = 250°C - 1°C) และ 316°C - 225° = 19°C - 1°C) ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็ก ผลกระทบต่ออุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้น ผงโลหะผสมอะลูมิเนียมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากมีคุณสมบัติในการกระจายตัวที่ดีขึ้น และแม้แต่ชิ้นงานที่เย็นตัวแล้วก็ยังไหลได้ดีกว่าผงดั้งเดิม
สำหรับการทดลอง GranuPack แต่ละครั้ง จะมีการบันทึกมวลของผงก่อนการทดลอง และตัวอย่างจะถูกกระแทก 500 ครั้ง ด้วยความถี่การกระแทก 1 เฮิรตซ์ โดยให้ตกอิสระที่ระยะ 1 มิลลิเมตร ในเซลล์วัด (พลังงานการกระแทก ∝) ตัวอย่างจะถูกป้อนเข้าไปในเซลล์วัดตามคำแนะนำของซอฟต์แวร์ที่ไม่ขึ้นกับผู้ใช้ จากนั้นจะทำการวัดซ้ำสองครั้งเพื่อประเมินความสามารถในการทำซ้ำ และตรวจสอบค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน
หลังจากการวิเคราะห์ GranuPack เสร็จสิ้นแล้ว จะได้ค่าความหนาแน่นเริ่มต้น (ρ(0)), ความหนาแน่นสุดท้าย (ที่จุดวัดหลายจุด, n = 500, คือ ρ(500)), อัตราส่วน Hausner/ดัชนี Carr (Hr/Cr) และพารามิเตอร์การลงทะเบียนสองตัว (n1/2 และ τ) ที่เกี่ยวข้องกับจลนศาสตร์การอัดแน่น นอกจากนี้ยังแสดงค่าความหนาแน่นที่เหมาะสมที่สุด ρ(∞) ด้วย (ดูภาคผนวก 1) ตารางด้านล่างแสดงโครงสร้างข้อมูลการทดลองใหม่
รูปที่ 6 และ 7 แสดงเส้นโค้งการอัดแน่นโดยรวม (ความหนาแน่นรวมเทียบกับจำนวนครั้งของการกระแทก) และอัตราส่วนพารามิเตอร์ n1/2/Hausner แถบแสดงความคลาดเคลื่อนที่คำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ยแสดงอยู่บนเส้นโค้งแต่ละเส้น และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานคำนวณจากการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำ
ผลิตภัณฑ์สแตนเลส 316L เป็นผลิตภัณฑ์ที่หนักที่สุด (ρ(0) = 4.554 กรัม/มล.) ในแง่ของความหนาแน่นจากการเคาะ SS 316L ยังคงเป็นผงที่หนักที่สุด (ρ(n) = 5.044 กรัม/มล.) ตามด้วยตัวอย่าง A (ρ(n) = 1.668 กรัม/มล.) และตัวอย่าง B (ρ(n) = 1.668 กรัม/มล.) ตัวอย่าง C มีน้ำหนักน้อยที่สุด (ρ(n) = 1.581 กรัม/มล.) จากความหนาแน่นของผงเริ่มต้น เราจะเห็นว่าตัวอย่าง A มีน้ำหนักเบาที่สุด และเมื่อพิจารณาถึงข้อผิดพลาด (1.380 กรัม/มล.) ตัวอย่าง B และ C มีค่าใกล้เคียงกัน
เมื่อผงถูกให้ความร้อน อัตราส่วน Hausner ของมันจะลดลง และปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะกับตัวอย่าง B, C และ SS 316L เท่านั้น สำหรับตัวอย่าง A ไม่สามารถทำการทดสอบได้เนื่องจากขนาดของแถบแสดงความคลาดเคลื่อน สำหรับ n1/2 แนวโน้มพารามิเตอร์พื้นฐานมีความซับซ้อนมากขึ้น สำหรับตัวอย่าง A และ SS 316L ค่าของ n1/2 ลดลงหลังจาก 2 ชั่วโมงที่ 200°C ในขณะที่สำหรับผง B และ C ค่าของ n1/2 เพิ่มขึ้นหลังจากได้รับความร้อน
ใช้เครื่องป้อนแบบสั่นในการทดลอง GranuCharge แต่ละครั้ง (ดูรูปที่ 8) ใช้ท่อสแตนเลส 316L ทำการวัดซ้ำ 3 ครั้งเพื่อประเมินความสามารถในการทำซ้ำ น้ำหนักของผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการวัดแต่ละครั้งประมาณ 40 มล. และไม่มีผงเหลือหลังจากการวัด
ก่อนเริ่มการทดลอง ได้บันทึกน้ำหนักของผง (จุดหลอมเหลว, กรัม), ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ (RH, %) และอุณหภูมิ (°C) เมื่อเริ่มการทดสอบ ได้วัดความหนาแน่นประจุของผงเริ่มต้น (q0 ใน µC/kg) โดยวางผงลงในถ้วยฟาราเดย์ สุดท้าย ได้กำหนดมวลของผงให้คงที่ และคำนวณความหนาแน่นประจุสุดท้าย (qf, µC/kg) และ Δq (Δq = qf – q0) เมื่อสิ้นสุดการทดลอง
ข้อมูลดิบจาก GranuCharge แสดงอยู่ในตารางที่ 2 และรูปที่ 9 (σ คือค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่คำนวณจากผลการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำ) และผลลัพธ์แสดงเป็นฮิสโตแกรม (แสดงเฉพาะ q0 และ Δq เท่านั้น) SS 316L มีปริมาณประจุเริ่มต้นต่ำที่สุด ซึ่งอาจเป็นเพราะผลิตภัณฑ์นี้มีค่า PSD สูงที่สุด สำหรับปริมาณการบรรจุเริ่มต้นของผงโลหะผสมอะลูมิเนียมหลักนั้น ไม่สามารถสรุปได้เนื่องจากขนาดของข้อผิดพลาด
หลังจากสัมผัสกับท่อสแตนเลส 316L ตัวอย่าง A ได้รับประจุไฟฟ้าน้อยที่สุด ในขณะที่ผง B และ C แสดงแนวโน้มที่คล้ายกัน หากผง SS 316L ถูกถูเข้ากับ SS 316L จะพบความหนาแน่นของประจุไฟฟ้าใกล้เคียงกับ 0 (ดูอนุกรมไตรโบอิเล็กทริก) ผลิตภัณฑ์ B ยังคงมีประจุไฟฟ้ามากกว่า A สำหรับตัวอย่าง C แนวโน้มยังคงดำเนินต่อไป (ประจุเริ่มต้นเป็นบวกและประจุสุดท้ายหลังจากการรั่วไหล) แต่จำนวนประจุไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหลังจากเกิดการเสื่อมสภาพจากความร้อน
หลังจากได้รับความเครียดจากความร้อนที่ 200 °C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พฤติกรรมของผงโลหะก็มีความน่าสนใจอย่างมาก ในตัวอย่าง A และ B ประจุเริ่มต้นลดลง และประจุสุดท้ายเปลี่ยนจากลบเป็นบวก ผงโลหะ SS 316L มีประจุเริ่มต้นสูงสุด และการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของประจุกลายเป็นบวก แต่ยังคงอยู่ในระดับต่ำ (เช่น 0.033 nC/g)
เราได้ตรวจสอบผลกระทบของการเสื่อมสภาพจากความร้อนต่อพฤติกรรมโดยรวมของผงโลหะผสมอะลูมิเนียม (AlSi10Mg) และผงสแตนเลส 316L โดยวิเคราะห์ผงดั้งเดิมหลังจากผ่านไป 2 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 200°C ในอากาศ
การใช้ผงที่อุณหภูมิสูงสามารถปรับปรุงการไหลของผลิตภัณฑ์ได้ ซึ่งผลกระทบนี้ดูเหมือนจะมีความสำคัญมากขึ้นสำหรับผงที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงและวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง GranuDrum ถูกใช้เพื่อประเมินการไหล GranuPack ถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์การบรรจุแบบไดนามิก และ GranuCharge ถูกใช้เพื่อวิเคราะห์การเกิดไฟฟ้าสถิตของผงที่สัมผัสกับท่อสแตนเลส 316L
ผลลัพธ์เหล่านี้ได้มาจากการใช้ GranuPack ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์ Hausner สำหรับผงแต่ละชนิด (ยกเว้นตัวอย่าง A เนื่องจากขนาดของข้อผิดพลาด) หลังจากกระบวนการให้ความร้อน ไม่พบแนวโน้มที่ชัดเจนสำหรับพารามิเตอร์การบรรจุ (n1/2) เนื่องจากผลิตภัณฑ์บางชนิดแสดงให้เห็นถึงความเร็วในการบรรจุที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่บางชนิดมีผลตรงกันข้าม (เช่น ตัวอย่าง B และ C)