میٹل ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ کے لیے پاؤڈرز کا تھرمل انحطاط: بہاؤ، پیکنگ کائینیٹکس، اور الیکٹرو سٹیٹکس پر اثرات

ہم آپ کے تجربے کو بہتر بنانے کے لیے کوکیز کا استعمال کرتے ہیں۔اس سائٹ کو براؤز کرنا جاری رکھ کر، آپ ہمارے کوکیز کے استعمال سے اتفاق کرتے ہیں۔اضافی معلومات.
اضافی مینوفیکچرنگ (AM) میں 3D اشیاء، ایک وقت میں ایک انتہائی پتلی تہہ بنانا شامل ہے، جو اسے روایتی پروسیسنگ سے زیادہ مہنگا بناتا ہے۔تاہم، اسمبلی کے عمل کے دوران پاؤڈر کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ جزو سے ویلڈیڈ کیا جاتا ہے۔باقی فیوز نہیں ہیں، لہذا انہیں دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے.اس کے برعکس، اگر شے کو کلاسیکی طریقے سے بنایا گیا ہے، تو اسے عام طور پر مواد کو ہٹانے کے لیے ملنگ اور مشینی کی ضرورت ہوتی ہے۔
پاؤڈر کی خصوصیات مشین کے پیرامیٹرز کا تعین کرتی ہیں اور اسے سب سے پہلے اکاؤنٹ میں لیا جانا چاہئے۔AM کی قیمت اس لیے کم نہیں ہوگی کہ پگھلا ہوا پاؤڈر آلودہ ہے اور اسے دوبارہ استعمال نہیں کیا جا سکتا۔پاؤڈر کے انحطاط کے نتیجے میں دو مظاہر ہوتے ہیں: مصنوعات کی کیمیائی تبدیلی اور میکانی خصوصیات میں تبدیلی جیسے مورفولوجی اور پارٹیکل سائز کی تقسیم۔
پہلی صورت میں، بنیادی کام خالص مرکب دھاتوں پر مشتمل ٹھوس ڈھانچے بنانا ہے، لہذا ہمیں پاؤڈر کی آلودگی سے بچنے کی ضرورت ہے، مثال کے طور پر، آکسائیڈز یا نائٹرائڈز کے ساتھ۔مؤخر الذکر رجحان میں، یہ پیرامیٹرز روانی اور پھیلاؤ سے وابستہ ہیں۔لہذا، پاؤڈر کی خصوصیات میں کوئی تبدیلی مصنوعات کی غیر یکساں تقسیم کا باعث بن سکتی ہے۔
حالیہ اشاعتوں کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ کلاسیکی فلو میٹر پاؤڈر بیڈ کی بنیاد پر AM میں پاؤڈر کی تقسیم کے بارے میں مناسب معلومات فراہم نہیں کرسکتے ہیں۔خام مال (یا پاؤڈر) کی خصوصیات کے بارے میں، مارکیٹ میں پیمائش کے کئی متعلقہ طریقے موجود ہیں جو اس ضرورت کو پورا کر سکتے ہیں۔پیمائش کے سیٹ اپ اور عمل میں تناؤ کی حالت اور پاؤڈر کے بہاؤ کا میدان ایک جیسا ہونا چاہیے۔کمپریسیو بوجھ کی موجودگی شیئر ٹیسٹرز اور کلاسیکل ریومیٹر میں IM ڈیوائسز میں استعمال ہونے والے آزاد سطح کے بہاؤ سے مطابقت نہیں رکھتی۔
GranuTools نے AM پاؤڈر کی خصوصیت کے لیے ایک ورک فلو تیار کیا ہے۔ہمارا بنیادی مقصد ہر جیومیٹری کو ایک درست پروسیس سمولیشن ٹول سے آراستہ کرنا ہے، اور اس ورک فلو کا استعمال مختلف پرنٹنگ کے عمل میں پاؤڈر کے معیار کے ارتقاء کو سمجھنے اور ٹریک کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔متعدد معیاری ایلومینیم مرکبات (AlSi10Mg) مختلف تھرمل بوجھ (100 سے 200 ° C تک) پر مختلف دورانیوں کے لیے منتخب کیے گئے تھے۔
پاؤڈر کی برقی چارج جمع کرنے کی صلاحیت کا تجزیہ کرکے تھرمل انحطاط کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔پاؤڈروں کا بہاؤ (گرانو ڈرم آلہ)، پیکنگ کائینیٹکس (گرانو پیک آلہ) اور الیکٹرو اسٹاٹک رویے (گرانو چارج آلہ) کے لیے تجزیہ کیا گیا۔ہم آہنگی اور پیکنگ کینیٹکس پیمائش پاؤڈر کے معیار کو ٹریک کرنے کے لیے موزوں ہیں۔
پاؤڈر جو لاگو کرنے میں آسان ہیں وہ کم ہم آہنگی کے اشاریے ظاہر کریں گے، جب کہ تیزی سے بھرنے کی حرکیات والے پاؤڈر مصنوعات کو بھرنے میں زیادہ مشکل کے مقابلے میں کم پوروسیٹی والے مکینیکل حصے تیار کریں گے۔
ہماری لیبارٹری میں کئی مہینوں کے سٹوریج کے بعد، مختلف پارٹیکل سائز ڈسٹری بیوشن (AlSi10Mg) کے ساتھ تین ایلومینیم الائے پاؤڈر اور ایک 316L سٹینلیس سٹیل کا نمونہ منتخب کیا گیا، جنہیں یہاں A, B اور C کہا جاتا ہے۔ نمونوں کی خصوصیات دیگر مینوفیکچررز سے مختلف ہو سکتی ہیں۔نمونہ پارٹیکل سائز کی تقسیم لیزر ڈفریکشن اینالیسس/ISO 13320 کے ذریعے ماپا گیا۔
چونکہ وہ مشین کے پیرامیٹرز کو کنٹرول کرتے ہیں، اس لیے پہلے پاؤڈر کی خصوصیات پر غور کیا جانا چاہیے، اور اگر پگھلائے بغیر پاؤڈر کو آلودہ اور ناقابلِ استعمال سمجھا جاتا ہے، تو اضافی مینوفیکچرنگ اتنی سستی نہیں ہے جتنی کہ کوئی امید کر سکتا ہے۔لہذا، تین پیرامیٹرز کی چھان بین کی جائے گی: پاؤڈر فلو، پیکنگ ڈائنامکس اور الیکٹرو سٹیٹکس۔
پھیلاؤ کا تعلق ریکوٹنگ آپریشن کے بعد پاؤڈر کی تہہ کی یکسانیت اور "ہمواری" سے ہے۔یہ بہت اہم ہے کیونکہ ہموار سطحوں کو پرنٹ کرنا آسان ہوتا ہے اور اسے گرانوڈرم ٹول کے ذریعے ایڈسن انڈیکس کی پیمائش کے ساتھ جانچا جا سکتا ہے۔
چونکہ سوراخ کسی مواد میں کمزور پوائنٹس ہوتے ہیں، اس لیے وہ دراڑیں پیدا کر سکتے ہیں۔فل ڈائنامکس دوسرا کلیدی پیرامیٹر ہے کیونکہ فاسٹ فلنگ پاؤڈر کم پوروسیٹی فراہم کرتے ہیں۔یہ رویہ n1/2 کی قدر کے ساتھ GranuPack سے ماپا جاتا ہے۔
پاؤڈر میں برقی چارجز کی موجودگی ہم آہنگ قوتیں پیدا کرتی ہے جو agglomerates کی تشکیل کا باعث بنتی ہے۔GranuCharge پاؤڈرز کی الیکٹرو اسٹاٹک چارج پیدا کرنے کی صلاحیت کی پیمائش کرتا ہے جب بہاؤ کے دوران منتخب مواد سے رابطہ ہوتا ہے۔
پروسیسنگ کے دوران، GranuCharge بہاؤ کے بگاڑ کی پیشین گوئی کر سکتا ہے، مثال کے طور پر، AM میں ایک تہہ بناتے وقت۔اس طرح، حاصل شدہ پیمائش اناج کی سطح کی حالت (آکسیکرن، آلودگی اور کھردری) کے لیے بہت حساس ہوتی ہے۔بازیافت شدہ پاؤڈر کی عمر بڑھنے کے بعد درست طریقے سے مقدار (±0.5 nC) کی جا سکتی ہے۔
GranuDrum ایک پروگرام شدہ پاؤڈر بہاؤ کی پیمائش کا طریقہ ہے جو گھومنے والے ڈرم کے اصول پر مبنی ہے۔پاؤڈر کے نمونے کا آدھا حصہ شفاف دیواروں کے ساتھ افقی سلنڈر میں ہوتا ہے۔ڈرم اپنے محور کے گرد 2 سے 60 rpm کی کونیی رفتار سے گھومتا ہے، اور CCD کیمرہ تصاویر لیتا ہے (30 سے ​​100 تصاویر 1 سیکنڈ کے وقفے سے)۔ایئر/پاؤڈر انٹرفیس کی شناخت ہر تصویر پر ایک کنارے کا پتہ لگانے والے الگورتھم کے ذریعے کی جاتی ہے۔
انٹرفیس کی اوسط پوزیشن اور اس اوسط پوزیشن کے ارد گرد دولن کا حساب لگائیں۔ہر گردش کی رفتار کے لیے، بہاؤ کا زاویہ (یا "آرام کا متحرک زاویہ") αf کا حساب انٹرفیس کی اوسط پوزیشن سے کیا جاتا ہے، اور انٹرگرین بانڈنگ سے وابستہ متحرک ہم آہنگی عنصر σf کا تجزیہ انٹرفیس کے اتار چڑھاو سے کیا جاتا ہے۔
بہاؤ کا زاویہ متعدد پیرامیٹرز سے متاثر ہوتا ہے: ذرات کے درمیان رگڑ، شکل اور ہم آہنگی (وان ڈیر والز، الیکٹرو سٹیٹک اور کیپلیری فورسز)۔ہم آہنگ پاؤڈر کے نتیجے میں وقفے وقفے سے بہاؤ ہوتا ہے، جبکہ غیر چپچپا پاؤڈر کے نتیجے میں باقاعدہ بہاؤ ہوتا ہے۔بہاؤ زاویہ αf کی کم قدریں اچھے بہاؤ کے مساوی ہیں۔صفر کے قریب ایک متحرک آسنجن انڈیکس غیر مربوط پاؤڈر کے مساوی ہے، لہذا جیسے جیسے پاؤڈر کی چپکنے میں اضافہ ہوتا ہے، اس کے مطابق آسنجن انڈیکس میں اضافہ ہوتا ہے۔
GranuDrum آپ کو بہاؤ کے دوران برفانی تودے کے پہلے زاویہ اور پاؤڈر کی ہوا کی پیمائش کرنے کے ساتھ ساتھ گردش کی رفتار کے لحاظ سے آسنجن انڈیکس σf اور بہاؤ کے زاویہ αf کی پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
GranuPack کی بلک کثافت، ٹیپنگ کثافت اور Hausner تناسب کی پیمائش (جسے "ٹیپنگ ٹیسٹ" بھی کہا جاتا ہے) اپنی آسانی اور پیمائش کی رفتار کی وجہ سے پاؤڈر کی خصوصیت کے لیے مثالی ہیں۔پاؤڈر کی کثافت اور اس کی کثافت کو بڑھانے کی صلاحیت اسٹوریج، نقل و حمل، جمع ہونے وغیرہ کے دوران اہم پیرامیٹرز ہیں۔ فارماکوپیا میں تجویز کردہ طریقہ کار بیان کیے گئے ہیں۔
اس سادہ ٹیسٹ میں تین بڑی خرابیاں ہیں۔پیمائش آپریٹر پر منحصر ہے، اور بھرنے کا طریقہ پاؤڈر کے ابتدائی حجم کو متاثر کرتا ہے۔کل حجم کی پیمائش نتائج میں سنگین غلطیوں کا باعث بن سکتی ہے۔تجربے کی سادگی کی وجہ سے، ہم نے ابتدائی اور آخری پیمائش کے درمیان کمپیکشن ڈائنامکس کو مدنظر نہیں رکھا۔
مسلسل آؤٹ لیٹ میں کھلائے جانے والے پاؤڈر کے رویے کا خودکار آلات کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کیا گیا۔n کلکس کے بعد Hausner کوفیشینٹ Hr، ابتدائی کثافت ρ(0) اور حتمی کثافت ρ(n) کی درست پیمائش کریں۔
نلکوں کی تعداد عام طور پر n=500 پر طے ہوتی ہے۔GranuPack حالیہ متحرک تحقیق پر مبنی ایک خودکار اور جدید ٹیپنگ کثافت کی پیمائش ہے۔
دیگر اشاریہ جات استعمال کیے جا سکتے ہیں، لیکن وہ یہاں فراہم نہیں کیے گئے ہیں۔پاؤڈر کو ایک سخت خودکار ابتدائی عمل کے ذریعے دھاتی ٹیوب میں رکھا جاتا ہے۔متحرک پیرامیٹر n1/2 اور زیادہ سے زیادہ کثافت ρ(∞) کی ایکسٹراپولیشن کو کمپیکشن وکر سے ہٹا دیا گیا ہے۔
ایک ہلکا پھلکا کھوکھلا سلنڈر پاؤڈر بیڈ کے اوپر بیٹھتا ہے تاکہ کمپیکشن کے دوران پاؤڈر/ایئر انٹرفیس کی سطح کو برقرار رکھا جاسکے۔پاؤڈر کے نمونے پر مشتمل ٹیوب ایک مقررہ اونچائی ΔZ تک بڑھ جاتی ہے اور عام طور پر ΔZ = 1 ملی میٹر یا ΔZ = 3 ملی میٹر پر طے شدہ اونچائی پر آزادانہ طور پر گرتی ہے، جو ہر ٹچ کے بعد خود بخود ناپی جاتی ہے۔اونچائی سے ڈھیر کے حجم V کا حساب لگائیں۔
کثافت پاؤڈر پرت V کے حجم کے ساتھ بڑے پیمانے پر m کا تناسب ہے۔ پاؤڈر m کا بڑے پیمانے پر جانا جاتا ہے، کثافت ρ کو ہر اثر کے بعد لاگو کیا جاتا ہے۔
Hausner coefficient Hr کا تعلق کمپیکشن فیکٹر سے ہے اور اس کا تجزیہ Hr = ρ(500) / ρ(0) سے کیا جاتا ہے، جہاں ρ(0) ابتدائی بلک کثافت ہے اور ρ(500) 500 چکروں کے بعد حسابی بہاؤ ہے۔کثافت کا نل۔GranuPack طریقہ استعمال کرتے وقت، تھوڑی مقدار میں پاؤڈر (عام طور پر 35 ملی لیٹر) کے استعمال سے نتائج دوبارہ پیدا کیے جا سکتے ہیں۔
پاؤڈر کی خصوصیات اور مواد کی خصوصیات جس سے آلہ بنایا گیا ہے کلیدی پیرامیٹرز ہیں۔بہاؤ کے دوران، ٹرائیبو الیکٹرک اثر کی وجہ سے پاؤڈر کے اندر الیکٹرو سٹیٹک چارجز پیدا ہوتے ہیں، جو کہ دو ٹھوس اشیاء کے رابطے میں آنے پر چارجز کا تبادلہ ہوتا ہے۔
جب پاؤڈر آلے کے اندر بہتا ہے، تو ذرات کے درمیان رابطے اور ذرات اور آلے کے درمیان رابطے پر ٹرائیبلیکٹرک اثر ہوتا ہے۔
منتخب مواد کے ساتھ رابطے پر، گرانو چارج خود بخود بہاؤ کے دوران پاؤڈر کے اندر پیدا ہونے والے الیکٹرو اسٹاٹک چارج کی مقدار کی پیمائش کرتا ہے۔پاؤڈر کا نمونہ ہلتی ہوئی V-ٹیوب کے اندر بہتا ہے اور ایک الیکٹرومیٹر سے منسلک فیراڈے کپ میں گرتا ہے جو V-ٹیوب کے اندر پاؤڈر کی حرکت کے دوران حاصل ہونے والے چارج کی پیمائش کرتا ہے۔تولیدی نتائج کے لیے، V-tubes کو کثرت سے کھلانے کے لیے گھومنے یا ہلنے والا آلہ استعمال کریں۔
ٹریبو الیکٹرک اثر ایک چیز کو اپنی سطح پر الیکٹران حاصل کرنے کا سبب بنتا ہے اور اس طرح منفی طور پر چارج ہوجاتا ہے، جب کہ دوسری چیز الیکٹران کھو دیتی ہے اور اس طرح مثبت چارج ہوجاتی ہے۔کچھ مواد دوسروں کے مقابلے میں زیادہ آسانی سے الیکٹران حاصل کرتے ہیں، اور اسی طرح، دیگر مواد زیادہ آسانی سے الیکٹران کھو دیتے ہیں۔
کون سا مواد منفی ہو جاتا ہے اور کون سا مثبت ہو جاتا ہے اس کا انحصار الیکٹرانوں کو حاصل کرنے یا کھونے میں شامل مواد کے رشتہ دار رجحان پر ہوتا ہے۔ان رجحانات کی نمائندگی کرنے کے لیے، ٹیبل 1 میں دکھایا گیا ٹرائیبلیکٹرک سیریز تیار کی گئی تھی۔مثبت چارج کے رجحان کے ساتھ مواد اور منفی چارج کے رجحان کے ساتھ دیگر درج ہیں، اور مادی طریقے جو کوئی رویے کے رجحان کو ظاہر نہیں کرتے ہیں میز کے بیچ میں درج ہیں۔
دوسری طرف، ٹیبل صرف مواد کے چارجنگ رویے کے رجحانات کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے، اس لیے GranuCharge کو پاؤڈرز کے چارجنگ رویے کے لیے درست عددی اقدار فراہم کرنے کے لیے بنایا گیا تھا۔
تھرمل سڑن کا تجزیہ کرنے کے لیے کئی تجربات کیے گئے۔نمونے 200 ° C پر ایک سے دو گھنٹے کے لیے رکھے گئے تھے۔اس کے بعد پاؤڈر کو فوری طور پر GranuDrum (گرم نام) کے ساتھ تجزیہ کیا جاتا ہے۔اس کے بعد پاؤڈر کو محیط درجہ حرارت تک پہنچنے تک ایک کنٹینر میں رکھا گیا اور پھر GranuDrum، GranuPack اور GranuCharge (یعنی "سرد") کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کیا گیا۔
ایک ہی کمرے کی نمی/درجہ حرارت (یعنی 35.0 ± 1.5% RH اور 21.0 ± 1.0 °C درجہ حرارت) پر GranuPack، GranuDrum اور GranuCharge کا استعمال کرتے ہوئے خام نمونوں کا تجزیہ کیا گیا۔
ہم آہنگی کا اشاریہ پاؤڈروں کے بہاؤ کا حساب لگاتا ہے اور انٹرفیس (پاؤڈر/ہوا) کی پوزیشن میں ہونے والی تبدیلیوں سے منسلک ہوتا ہے، جو کہ صرف تین رابطہ قوتیں ہیں (وین ڈیر والز، کیپلیری اور الیکٹرو سٹیٹک قوتیں)۔تجربے سے پہلے، ہوا کی نسبتہ نمی (RH، %) اور درجہ حرارت (°C) ریکارڈ کیا گیا تھا۔پھر ڈرم میں پاؤڈر ڈالا گیا، اور تجربہ شروع ہوا۔
ہم نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ تھیکسوٹروپک پیرامیٹرز پر غور کرتے وقت یہ مصنوعات جمع ہونے کے لئے حساس نہیں ہیں۔دلچسپ بات یہ ہے کہ تھرمل تناؤ نے A اور B کے نمونوں کے پاؤڈر کے ریولوجیکل رویے کو قینچ گاڑھا ہونے سے قینچ پتلا کرنے میں بدل دیا۔دوسری طرف، نمونے C اور SS 316L درجہ حرارت سے متاثر نہیں ہوئے اور صرف قینچ گاڑھا ہونا دکھایا۔ہر پاؤڈر کو گرم اور ٹھنڈا کرنے کے بعد بہتر پھیلاؤ (یعنی کم ہم آہنگی انڈیکس) تھا۔
درجہ حرارت کا اثر ذرات کے مخصوص علاقے پر بھی منحصر ہوتا ہے۔مواد کی تھرمل چالکتا جتنی زیادہ ہوگی، درجہ حرارت پر اتنا ہی زیادہ اثر پڑے گا (یعنی ???225°?=250؟.?-1.?-1) اور ???316؟۔225°?=19؟.?-1.?-1) ذرہ جتنا چھوٹا ہوگا، درجہ حرارت کا اثر اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ایلومینیم الائے پاؤڈر اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز کے لیے بہترین ہیں کیونکہ ان کے پھیلاؤ میں اضافہ ہوتا ہے، اور یہاں تک کہ ٹھنڈے ہوئے نمونے اصل پاؤڈروں سے بہتر بہاؤ حاصل کرتے ہیں۔
ہر GranuPack کے تجربے کے لیے، ہر تجربے سے پہلے پاؤڈر کے بڑے پیمانے پر ریکارڈ کیا گیا تھا، اور نمونے کو 500 بار مارا گیا تھا جس کی اثر فریکوئنسی 1 Hz کے ساتھ ماپنے والے سیل میں 1 ملی میٹر کے مفت گرنے کے ساتھ (اثر توانائی ∝)۔صارف سے آزاد سافٹ ویئر کی ہدایات کے مطابق نمونے کو ماپنے والے سیل میں تقسیم کیا جاتا ہے۔پھر تولیدی صلاحیت کا اندازہ لگانے کے لیے پیمائش کو دو بار دہرایا گیا اور اوسط اور معیاری انحراف کی چھان بین کی۔
GranuPack تجزیہ مکمل ہونے کے بعد، ابتدائی بلک کثافت (ρ(0))، حتمی بلک کثافت (متعدد نلکوں پر، n = 500، یعنی ρ(500))، Hausner تناسب/Carr انڈیکس (Hr/Cr) اور رجسٹریشن کے دو پیرامیٹرز (n1/2 اور ایکشن τ) سے متعلق۔زیادہ سے زیادہ کثافت ρ(∞) بھی دکھایا گیا ہے (ملاحظہ کریں ضمیمہ 1)۔نیچے دی گئی جدول تجرباتی ڈیٹا کی تشکیل نو کرتی ہے۔
اعداد و شمار 6 اور 7 مجموعی کمپیکشن وکر (بلک کثافت بمقابلہ اثرات کی تعداد) اور n1/2/Hausner پیرامیٹر کا تناسب دکھاتے ہیں۔وسط کا استعمال کرتے ہوئے حساب کی گئی خرابی کی سلاخوں کو ہر ایک منحنی خطوط پر دکھایا گیا ہے، اور معیاری انحراف کا حساب اعادہ کی جانچ کے ذریعے کیا گیا تھا۔
316L سٹینلیس سٹیل کی پروڈکٹ سب سے بھاری مصنوعات تھی (ρ(0) = 4.554 g/mL)۔ٹیپنگ کثافت کے لحاظ سے، SS 316L سب سے بھاری پاؤڈر (ρ(n) = 5.044 g/mL ہے، اس کے بعد نمونہ A (ρ(n) = 1.668 g/mL)، اس کے بعد سیمپل B (ρ(n) = 1.668 g/ml)۔/ml) (n) = 1.645 g/ml)۔نمونہ C سب سے کم تھا (ρ(n) = 1.581 g/mL)۔ابتدائی پاؤڈر کی بڑی کثافت کے مطابق، ہم دیکھتے ہیں کہ نمونہ A سب سے ہلکا ہے، اور غلطیوں (1.380 g/ml) کو مدنظر رکھتے ہوئے، B اور C کے نمونے تقریباً ایک ہی ہیں۔
جیسے جیسے پاؤڈر گرم ہوتا ہے، اس کا ہاسنر تناسب کم ہو جاتا ہے، اور یہ صرف نمونے B، C، اور SS 316L کے ساتھ ہوتا ہے۔نمونہ A کے لئے، غلطی کی سلاخوں کے سائز کی وجہ سے کارکردگی کا مظاہرہ کرنا ممکن نہیں تھا۔n1/2 کے لیے، پیرامیٹرک ٹرینڈ انڈر لائننگ زیادہ پیچیدہ ہے۔نمونہ A اور SS 316L کے لیے، n1/2 کی قدر 2 گھنٹے کے بعد 200 ° C پر کم ہوئی، جبکہ پاؤڈر B اور C کے لیے یہ تھرمل لوڈنگ کے بعد بڑھ گئی۔
ہر GranuCharge تجربے کے لیے ایک ہلتا ​​ہوا فیڈر استعمال کیا گیا تھا (شکل 8 دیکھیں)۔316L سٹینلیس سٹیل کی نلیاں استعمال کریں۔تولیدی صلاحیت کا اندازہ کرنے کے لئے پیمائش کو 3 بار دہرایا گیا۔ہر پیمائش کے لیے استعمال ہونے والی مصنوعات کا وزن تقریباً 40 ملی لیٹر تھا اور پیمائش کے بعد کوئی پاؤڈر برآمد نہیں ہوا۔
تجربے سے پہلے، پاؤڈر کا وزن (mp، g)، رشتہ دار ہوا کی نمی (RH، %)، اور درجہ حرارت (°C) ریکارڈ کیا گیا تھا۔ٹیسٹ کے آغاز پر، پرائمری پاؤڈر کی چارج کثافت (q0 in µC/kg) پاؤڈر کو فیراڈے کپ میں رکھ کر ناپا گیا۔آخر میں، پاؤڈر ماس کو طے کیا گیا اور تجربے کے اختتام پر حتمی چارج کثافت (qf، µC/kg) اور Δq (Δq = qf - q0) کا حساب لگایا گیا۔
خام GranuCharge ڈیٹا ٹیبل 2 اور شکل 9 میں دکھایا گیا ہے (σ reproducibility ٹیسٹ کے نتائج سے شمار کردہ معیاری انحراف ہے)، اور نتائج کو ہسٹوگرام کے طور پر دکھایا گیا ہے (صرف q0 اور Δq دکھایا گیا ہے)۔SS 316L سب سے کم ابتدائی چارج ہے؛یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہوسکتا ہے کہ اس پروڈکٹ میں سب سے زیادہ پی ایس ڈی ہے۔جب پرائمری ایلومینیم کھوٹ پاؤڈر کی ابتدائی لوڈنگ کی بات آتی ہے تو، غلطیوں کے سائز کی وجہ سے کوئی نتیجہ اخذ نہیں کیا جا سکتا۔
316L سٹینلیس سٹیل پائپ کے ساتھ رابطے کے بعد، نمونہ A کو کم سے کم چارج موصول ہوا، جبکہ B اور C پاؤڈرز نے اسی طرح کا رجحان دکھایا، اگر SS 316L پاؤڈر کو SS 316L کے خلاف رگڑ دیا گیا تو 0 کے قریب چارج کثافت پائی گئی (ٹریبو الیکٹرک سیریز دیکھیں)۔پروڈکٹ B اب بھی A سے زیادہ چارج ہے۔ نمونہ C کے لیے، رجحان جاری رہتا ہے (مثبت ابتدائی چارج اور لیکیج کے بعد حتمی چارج)، لیکن تھرمل انحطاط کے بعد چارجز کی تعداد بڑھ جاتی ہے۔
200 ° C پر 2 گھنٹے کے تھرمل تناؤ کے بعد، پاؤڈر کا رویہ بہت دلچسپ ہو جاتا ہے۔نمونے A اور B میں، ابتدائی چارج کم ہوا اور حتمی چارج منفی سے مثبت میں منتقل ہوگیا۔SS 316L پاؤڈر میں سب سے زیادہ ابتدائی چارج تھا اور اس کی چارج کثافت میں تبدیلی مثبت ہو گئی لیکن کم رہی (یعنی 0.033 nC/g)۔
ہم نے ایلومینیم الائے (AlSi10Mg) اور 316L سٹینلیس سٹیل پاؤڈرز کے مشترکہ رویے پر تھرمل انحطاط کے اثر کی تحقیقات کی، جبکہ اصل پاؤڈر کا تجزیہ 2 گھنٹے بعد ہوا میں 200 ° C پر کیا گیا۔
بلند درجہ حرارت پر پاؤڈر کا استعمال مصنوعات کے بہاؤ کو بہتر بنا سکتا ہے، ایسا اثر جو زیادہ مخصوص علاقے اور اعلی تھرمل چالکتا والے مواد کے لیے زیادہ اہم معلوم ہوتا ہے۔GranuDrum کو بہاؤ کا اندازہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، GranuPack کو متحرک پیکنگ کے تجزیہ کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اور GranuCharge کو 316L سٹینلیس سٹیل پائپ کے ساتھ رابطے میں پاؤڈر کی ٹرائیبلیکٹریٹی کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔
ان نتائج کا تعین GranuPack کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا، جس نے تھرمل تناؤ کے عمل کے بعد ہر پاؤڈر کے لیے Hausner گتانک میں بہتری ظاہر کی (نمونہ A کے علاوہ، غلطیوں کے سائز کی وجہ سے)۔پیکنگ پیرامیٹر (n1/2) کے لیے کوئی واضح رجحان نہیں پایا گیا کیونکہ کچھ پروڈکٹس نے پیکنگ کی رفتار میں اضافہ دکھایا جبکہ دیگر کا متضاد اثر ہوا (جیسے نمونے B اور C)۔


پوسٹ ٹائم: نومبر-12-2022