Oksitlenmiş Paslanmaz Çelikten Oksitleri Gidermek için Kimyasal Aşındırma

Kullanıcı deneyiminizi iyileştirmek için çerezler kullanıyoruz. Bu siteye göz atmaya devam ederek çerez kullanımımızı kabul etmiş oluyorsunuz. Daha fazla bilgi.
Additive Manufacturing Letters dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makalede, araştırmacılar, eklemeli imalatta toz ömrünü uzatmak için kimyasal olarak aşındırılmış paslanmaz çelik sıçramalarının faydasını tartışıyorlar.
Araştırma: Katmanlı Üretimde Toz Ömrünün Uzatılması: Paslanmaz Çelik Püskürtmelerinin Kimyasal Aşındırılması. Görsel Kaynağı: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com
Metal Lazer Toz Yataklı Füzyon (LPBF) sıçrama parçacıkları, erimiş havuzdan dışarı atılan erimiş damlacıklar veya lazer ışınından geçerken erime noktasına yakın veya üzerinde ısıtılan toz parçacıkları tarafından üretilir.
İnert bir ortam kullanılmasına rağmen, metalin erime sıcaklığına yakın yüksek reaktivitesi oksidasyonu teşvik eder. LPBF sırasında fırlatılan sıçrama parçacıkları yüzeyde en azından kısa bir süre erise de, uçucu elementlerin yüzeye difüzyonu muhtemeldir ve oksijene yüksek afiniteye sahip bu elementler kalın oksit tabakaları oluşturur.
LPBF'deki oksijenin kısmi basıncı genellikle gaz atomizasyonundakinden daha yüksek olduğundan, oksijenle bağlanma olasılığı artar.
Paslanmaz çelik ve nikel bazlı alaşım sıçramalarının hızla oksitlenerek birkaç metre kalınlığa kadar adacıklar oluşturduğu bilinmektedir. Ayrıca, adacık tipi oksit sıçramaları üreten paslanmaz çelikler ve nikel bazlı alaşımlar, LPBF'de daha yaygın olarak işlenen malzemelerdir ve bu yöntemin daha tipik LPBF metal sıçramalarına uygulanması, kimyasal yenilenmenin toz için olağan şekilde kritik olduğunu göstermektedir.
(a) Paslanmaz çelik sıçrama parçacıklarının SEM görüntüsü, (b) termal kimyasal aşındırmanın deneysel yöntemi, (c) oksiti giderilmiş sıçrama parçacıklarının LPBF işlemi.Görsel kaynağı: Murray, J. W, vd., Additive Manufacturing Letters
Bu çalışmada, yazarlar oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozlarının yüzeyinden oksitleri uzaklaştırmak için yeni bir kimyasal aşındırma tekniği kullandılar. Toz üzerindeki oksit adacıklarının etrafında ve altında metal çözünmesi, oksit uzaklaştırmanın birincil mekanizması olarak kullanıldı ve bu da daha agresif bir oksit uzaklaştırmaya olanak sağladı. Sıçrama, aşındırma ve işlenmemiş tozlar, LPBF işlemi için aynı toz boyutu aralığına elendi.
Ekip, özellikle toz yüzeyinde Si ve Mn açısından zengin oksit adacıkları oluşturmak için kimyasal teknikler kullanılarak izole edilen paslanmaz çelik sıçrama parçacıklarından oksitlerin nasıl uzaklaştırılacağını gösterdi. LPBF baskılarının toz yatağından 316 L sıçrama toplandı ve daldırma yöntemiyle kimyasal olarak aşındırıldı. Tüm parçacıklar aynı boyut aralığına elendikten sonra, LPBF işlemi, optimize edilmiş aşındırılmış sıçrama ve saf paslanmaz çelik ile tek geçişte gerçekleştirildi.
Araştırmacılar sıcaklığın yanı sıra iki farklı paslanmaz çelik aşındırıcıyı da incelediler. Aynı boyut aralığına göre eleme işleminden sonra, benzer işlenmemiş tozlar, sıçrama tozları ve verimli şekilde aşındırılmış sıçrama tozları kullanılarak LPBF tek izleri oluşturuldu.
Püskürtme, aşındırma püskürtmesi ve saf tozdan elde edilen bireysel LPBF izleri. Yüksek büyütmeli görüntü, püskürtme izinde yaygın olan oksit tabakasının aşındırma püskürtme izinde ortadan kalktığını göstermektedir. Orijinal tozda ise bazı oksitlerin hala mevcut olduğu görülmüştür. Görüntü kaynağı: Murray, J. W, vd., Additive Manufacturing Letters
316L paslanmaz çelik sıçrama tozundaki oksit yüzey kaplaması, Ralph reaktifinin su banyosunda 1 saat boyunca 65 °C'ye ısıtılmasından sonra 10 kat azalarak %7'den %0,7'ye düştü. Geniş alanın haritalandırılmasıyla elde edilen EDX verileri, oksijen seviyelerinde %13,5'ten %4,5'e bir azalma olduğunu gösterdi.
Aşındırılmış sıçrama tozu, normal sıçrama tozuna kıyasla ray yüzeyinde daha düşük bir oksit cüruf kaplamasına sahiptir. Ayrıca, tozun kimyasal aşındırılması, tozun ray üzerinde daha iyi özümsenmesini sağlar. Kimyasal aşındırma, yaygın olarak kullanılan ve korozyona dayanıklı paslanmaz çelik tozlarından üretilen sıçrama tozlarının veya seri kullanım tozlarının yeniden kullanılabilirliğini ve dayanıklılığını artırma potansiyeline sahiptir.
45-63 µm elek boyutu aralığının tamamında, aşındırılmış ve aşındırılmamış sıçrama tozlarındaki kalan kümelenmiş parçacıklar, aşındırılmış ve sıçratılmış tozların iz hacimlerinin benzer olmasının, orijinal tozların hacimlerinin ise yaklaşık %50 daha büyük olmasının nedenini açıklamaktadır. Kümelenmiş veya uydu oluşturan tozların, yığın yoğunluğunu ve dolayısıyla hacmi etkilediği gözlemlenmiştir.
Aşındırılmış sıçrama, sıçramaya kıyasla iz yüzeyinde daha düşük bir oksit cüruf kaplamasına sahiptir. Oksitler kimyasal olarak uzaklaştırıldığında, yarı bağlı ve çıplak tozlar, daha iyi ıslanabilirliğe atfedilen, indirgenmiş oksitlerin daha iyi bağlanmasına dair kanıtlar göstermektedir.
Paslanmaz çelik sistemlerde sıçrama tozundan oksitlerin kimyasal olarak uzaklaştırılmasında LPBF işleminin faydalarını gösteren şematik çizim. Oksitlerin ortadan kaldırılmasıyla mükemmel ıslatılabilirlik elde edilir. Görsel kaynağı: Murray, J. W, vd., Additive Manufacturing Letters
Özetle, bu çalışmada, yüksek oranda oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozlarının, hidroklorik asit içinde demir klorür ve bakır klorür çözeltisi olan Ralph reaktifine daldırılarak kimyasal olarak yeniden oluşturulması için kimyasal aşındırma prosedürü kullanılmıştır. Isıtılmış Ralph aşındırma çözeltisine 1 saat süreyle daldırmanın, sıçrayan toz üzerindeki oksit yüzey alanında 10 kat azalmaya yol açtığı gözlemlenmiştir.
Yazarlar, kimyasal aşındırmanın geliştirilebileceğine ve çoklu yeniden kullanılan püskürtme parçacıklarını veya LPBF tozlarını yenilemek için daha geniş ölçekte kullanılabileceğine, böylece pahalı toz bazlı malzemelerin değerini artırabileceğine inanmaktadır.
Murray, JW, Speidel, A., Spierings, A. ve diğerleri. Katmanlı imalatta toz ömrünün uzatılması: paslanmaz çelik sıçramalarının kimyasal aşındırılması. Katmanlı İmalat Mektupları 100057 (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000317
Yasal Uyarı: Burada ifade edilen görüşler, yazarın kişisel görüşleridir ve bu web sitesinin sahibi ve işletmecisi olan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork'ün görüşlerini mutlaka yansıtmaz. Bu yasal uyarı, bu web sitesinin kullanım şart ve koşullarının bir parçasıdır.
Surbhi Jain, Hindistan'ın Delhi şehrinde yaşayan serbest çalışan bir teknik yazardır. Delhi Üniversitesi'nden Fizik alanında doktora derecesi almış ve birçok bilimsel, kültürel ve sportif faaliyete katılmıştır. Akademik geçmişi, optik cihazlar ve sensörlerin geliştirilmesinde uzmanlaşmış malzeme bilimi araştırmaları alanındadır. İçerik yazarlığı, düzenleme, deneysel veri analizi ve proje yönetimi konularında geniş deneyime sahiptir ve Scopus indeksli dergilerde 7 araştırma makalesi yayınlamış ve araştırma çalışmalarına dayalı 2 Hint patenti başvurusunda bulunmuştur. Okuma, yazma, araştırma ve teknolojiye tutkuyla bağlı olan Surbhi, yemek pişirmek, oyunculuk, bahçecilik ve sporla da ilgilenmektedir.
Jainizm, Subi.(24 Mayıs 2022).Yeni kimyasal aşındırma yöntemi, oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozundan oksitleri uzaklaştırıyor.AZOM.21 Temmuz 2022 tarihinde https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143 adresinden erişildi.
Jainizm, Subi. "Oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozundan oksitleri gidermek için yeni kimyasal aşındırma yöntemi". AZOM. 21 Temmuz 2022.
Jainizm, Subi. "Oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozundan oksitleri gidermek için yeni kimyasal aşındırma yöntemi".AZOM.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.(Erişim tarihi: 21 Temmuz 2022).
Jainizm, Subi. 2022. Oksitlenmiş paslanmaz çelik sıçrama tozundan oksitleri gidermek için yeni kimyasal aşındırma yöntemi. AZoM, erişim tarihi 21 Temmuz 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59143.
AZoM, Haziran 2022'deki Gelişmiş Malzemeler fuarında International Syalons'tan Ben Melrose ile gelişmiş malzemeler pazarı, Endüstri 4.0 ve net sıfır hedefine yönelik çabalar hakkında konuştu.
Advanced Materials fuarında AZoM, General Graphene'den Vig Sherrill ile grafenin geleceği ve yeni üretim teknolojilerinin maliyetleri nasıl düşürerek gelecekte yepyeni bir uygulama dünyasının kapılarını açacağı hakkında konuştu.
Bu röportajda AZoM, Levicron Başkanı Dr. Ralf Dupont ile yeni (U)ASD-H25 motor milinin yarı iletken endüstrisi için potansiyeli hakkında konuşuyor.
Her türlü yağışı ölçmek için kullanılabilen lazerli yer değiştirme ölçüm cihazı OTT Parsivel²'yi keşfedin. Bu cihaz, kullanıcıların düşen parçacıkların boyutu ve hızı hakkında veri toplamasına olanak tanır.
Environics, tek veya çoklu tek kullanımlık geçirgenlik tüpleri için bağımsız geçirgenlik sistemleri sunmaktadır.
Grabner Instruments'ın MiniFlash FPA Vision Otomatik Numune Alma Cihazı, 12 pozisyonlu bir otomatik numune alma cihazıdır. MINIFLASH FP Vision Analiz Cihazı ile kullanılmak üzere tasarlanmış bir otomasyon aksesuarıdır.
Bu makale, lityum iyon pillerin kullanım ömrünün sonuna ilişkin bir değerlendirme sunmakta olup, pil kullanımına ve yeniden kullanımına yönelik sürdürülebilir ve döngüsel yaklaşımları mümkün kılmak amacıyla, giderek artan sayıda kullanılmış lityum iyon pilin geri dönüşümüne odaklanmaktadır.
Korozyon, bir alaşımın çevresel etkenlere maruz kalması sonucu bozulmasıdır. Atmosferik veya diğer olumsuz koşullara maruz kalan metal alaşımlarının korozyon nedeniyle bozulmasını önlemek için çeşitli teknikler kullanılır.
Enerjiye olan talebin artması nedeniyle nükleer yakıta olan talep de artmakta, bu da ışınlama sonrası inceleme (PIE) teknolojisine olan talebin önemli ölçüde artmasına yol açmaktadır.


Yayın tarihi: 22 Temmuz 2022