Ons gebruik koekies om jou ervaring te verbeter.Deur voort te gaan om deur hierdie webwerf te blaai, stem jy in tot ons gebruik van koekies.Bykomende inligting.
Additiewe vervaardiging (AM) behels die skep van driedimensionele voorwerpe, een ultra-dun laag op 'n slag, wat dit duurder maak as tradisionele bewerking.Slegs 'n klein deel van die poeier wat tydens die monteerproses neergelê word, word egter in die komponent gesoldeer.Die res smelt dan nie, dus kan dit hergebruik word.Daarenteen, as die voorwerp klassiek geskep word, word materiaalverwydering deur maal en masjinering gewoonlik vereis.
Die eienskappe van die poeier bepaal die parameters van die masjien en moet eers oorweeg word.Die koste van AM sal onekonomies wees aangesien die ongesmelte poeier besmet is en nie herwinbaar is nie.Skade aan poeiers lei tot twee verskynsels: chemiese modifikasie van die produk en veranderinge in meganiese eienskappe soos morfologie en deeltjiegrootteverspreiding.
In die eerste geval is die hooftaak om soliede strukture te skep wat suiwer legerings bevat, so ons moet besoedeling van die poeier vermy, byvoorbeeld met oksiede of nitriede.In laasgenoemde geval word hierdie parameters geassosieer met vloeibaarheid en smeerbaarheid.Daarom kan enige verandering in die eienskappe van die poeier lei tot 'n nie-eenvormige verspreiding van die produk.
Data uit onlangse publikasies dui aan dat klassieke vloeimeters nie voldoende inligting oor poeiervloeibaarheid in die produksie van poeierbedbymiddels kan verskaf nie.Wat die karakterisering van grondstowwe (of poeiers) betref, is daar verskeie toepaslike meetmetodes op die mark wat aan hierdie vereiste kan voldoen.Die spanningstoestand en die poeiervloeiveld moet dieselfde wees in die meetsel en in die proses.Die teenwoordigheid van drukladings is onversoenbaar met die vrye oppervlakvloei wat in AM-toestelle in skuifseltoetsers en klassieke reometers gebruik word.
GranuTools het werkvloeie ontwikkel vir poeierkarakterisering in bykomende vervaardiging.Ons hoofdoel was om een instrument per meetkunde te hê vir akkurate prosesmodellering, en hierdie werkvloei is gebruik om die evolusie van poeierkwaliteit oor veelvuldige drukpasse te verstaan en na te spoor.Verskeie standaard aluminiumlegerings (AlSi10Mg) is gekies vir verskillende duurs by verskillende termiese ladings (van 100 tot 200 °C).
Termiese agteruitgang kan beheer word deur die vermoë van die poeier om 'n lading te stoor te ontleed.Die poeiers is ontleed vir vloeibaarheid (GranuDrum-instrument), pakkinetika (GranuPack-instrument) en elektrostatiese gedrag (GranuCharge-instrument).Kohesie- en pakkingkinetikametings is beskikbaar vir die volgende poeiermassas.
Poeiers wat maklik versprei sal 'n lae kohesie-indeks ervaar, terwyl poeiers met vinnige vuldinamika meganiese dele met minder porositeit sal produseer in vergelyking met produkte wat moeiliker is om te vul.
Drie aluminiumlegeringspoeiers (AlSi10Mg) wat vir etlike maande in ons laboratorium gestoor is, met verskillende deeltjiegrootteverspreidings, en een 316L vlekvrye staalmonster, waarna hier verwys word as monsters A, B en C, is gekies.Die eienskappe van die monsters kan verskil van ander.vervaardigers.Monsterdeeltjiegrootteverspreiding is gemeet deur laserdiffraksie-analise/ISO 13320.
Aangesien hulle die parameters van die masjien beheer, moet die eienskappe van die poeier eers oorweeg word, en as ons die ongesmelte poeier as besmet en onherwinbaar beskou, sal die koste van toevoegingsvervaardiging nie so ekonomies wees as wat ons sou wou hê nie.Daarom sal drie parameters ondersoek word: poeiervloei, pakkinetika en elektrostatika.
Smeerbaarheid hou verband met die eenvormigheid en "gladheid" van die poeierlaag na die herverf.Dit is baie belangrik aangesien gladde oppervlaktes makliker is om te druk en met die GranuDrum-gereedskap met adhesie-indeksmeting ondersoek kan word.
Omdat porieë swak punte in 'n materiaal is, kan dit tot krake lei.Verpakkingsdinamika is die tweede kritieke parameter omdat vinnige verpakkingspoeiers lae porositeit het.Hierdie gedrag is gemeet met GranuPack met 'n waarde van n1/2.
Die teenwoordigheid van 'n elektriese lading in die poeier skep samehangende kragte wat lei tot die vorming van agglomerate.GranuCharge meet die vermoë van 'n poeier om 'n elektrostatiese lading te genereer by kontak met 'n geselekteerde materiaal tydens vloei.
Tydens verwerking kan GranuCharge vloeiverswakking voorspel, soos laagvorming in AM.Die metings wat verkry is, is dus baie sensitief vir die toestand van die korreloppervlak (oksidasie, kontaminasie en grofheid).Die veroudering van die herwonne poeier kan dan akkuraat gekwantifiseer word (±0.5 nC).
Die GranuDrum is gebaseer op die beginsel van 'n roterende drom en is 'n geprogrammeerde metode om die vloeibaarheid van 'n poeier te meet.'n Horisontale silinder met deursigtige sywande bevat die helfte van die poeiermonster.Die drom draai om sy as teen 'n hoekspoed van 2 tot 60 rpm, en die CCD-kamera neem foto's (van 30 tot 100 beelde met 1 sekonde-intervalle).Die lug/poeier-koppelvlak word op elke beeld geïdentifiseer deur 'n randopsporingsalgoritme te gebruik.
Bereken die gemiddelde posisie van die koppelvlak en die ossillasies rondom hierdie gemiddelde posisie.Vir elke rotasiespoed word die vloeihoek (of "dinamiese rushoek") αf uit die gemiddelde koppelvlakposisie bereken, en die dinamiese adhesie-indeks σf, wat na interpartikelbinding verwys, word ontleed vanaf koppelvlakskommelings.
Die vloeihoek word deur 'n aantal parameters beïnvloed: wrywing tussen deeltjies, vorm en kohesie (van der Waals, elektrostatiese en kapillêre kragte).Kohesie poeiers lei tot intermitterende vloei, terwyl nie-samehangende poeiers gereelde vloei tot gevolg het.Kleiner waardes van die vloeihoek αf stem ooreen met goeie vloei-eienskappe.'n Dinamiese adhesie-indeks naby aan nul stem ooreen met 'n nie-kohesiewe poeier, dus, soos die adhesie van die poeier toeneem, verhoog die adhesie-indeks dienooreenkomstig.
GranuDrum laat jou toe om die hoek van die eerste stortvloed en deurlugting van die poeier tydens die vloei te meet, asook om die adhesie-indeks σf en die vloeihoek αf te meet, afhangende van die rotasiespoed.
GranuPack grootmaatdigtheid, tikdigtheid en Hausner-verhoudingmetings (ook genoem "aanraaktoetse") is baie gewild in poeierkarakterisering vanweë die gemak en spoed van meting.Die digtheid van die poeier en die vermoë om die digtheid daarvan te verhoog is belangrike parameters tydens berging, vervoer, agglomerasie, ens. Die aanbevole prosedure word in die Farmakopee beskryf.
Hierdie eenvoudige toets het drie groot nadele.Die metings is operateurafhanklik en die vulmetode beïnvloed die aanvanklike poeiervolume.Visuele metings van volume kan lei tot ernstige foute in die resultate.As gevolg van die eenvoud van die eksperiment het ons die verdigtingsdinamika tussen die aanvanklike en finale afmetings afgeskeep.
Die gedrag van die poeier wat in die deurlopende uitlaat gevoer is, is met behulp van outomatiese toerusting ontleed.Meet die Hausner-koëffisiënt Hr, aanvanklike digtheid ρ(0) en finale digtheid ρ(n) akkuraat na n klikke.
Die aantal krane word gewoonlik op n=500 vasgestel.Die GranuPack is 'n outomatiese en gevorderde tapdigtheidmeting gebaseer op die nuutste dinamiese navorsing.
Ander indekse kan gebruik word, maar hulle word nie hier gelys nie.Die poeier word in metaalbuise geplaas en gaan deur 'n streng outomatiese inisialiseringsproses.Die ekstrapolasie van die dinamiese parameter n1/2 en die maksimum digtheid ρ(∞) word van die verdigtingskurwe geneem.
'n Liggewig hol silinder sit bo-op die poeierbed om die poeier/lug-koppelvlak vlak te hou tydens verdigting.Die buis wat die poeiermonster bevat styg tot 'n vaste hoogte ∆Z en val dan vrylik tot 'n hoogte, gewoonlik vas op ∆Z = 1 mm of ∆Z = 3 mm, outomaties gemeet na elke impak.Deur hoogte kan jy die volume V van die stapel bereken.
Digtheid is die verhouding van die massa m tot die volume V van die poeierlaag.Die poeiermassa m is bekend, die digtheid ρ word na elke vrystelling toegedien.
Die Hausner-koëffisiënt Hr hou verband met die verdigtingstempo en word ontleed deur die vergelyking Hr = ρ(500) / ρ(0), waar ρ(0) die aanvanklike massadigtheid is en ρ(500) die berekende tapdigtheid na 500 is. krane.Resultate is reproduseerbaar met 'n klein hoeveelheid poeier (gewoonlik 35 ml) deur die GranuPack-metode te gebruik.
Die eienskappe van die poeier en die aard van die materiaal waaruit die toestel gemaak is, is sleutelparameters.Tydens die vloei word elektrostatiese ladings binne die poeier gegenereer, en hierdie ladings word veroorsaak deur die tribo-elektriese effek, die uitruil van ladings wanneer twee vaste stowwe in aanraking kom.
Wanneer die poeier binne-in die toestel vloei, vind tribo-elektriese effekte plaas by die kontak tussen die deeltjies en by die kontak tussen die deeltjie en die toestel.
By kontak met die geselekteerde materiaal meet die GranuCharge outomaties die hoeveelheid elektrostatiese lading wat tydens vloei binne die poeier gegenereer word.'n Monster van die poeier vloei in 'n vibrerende V-buis en val in 'n Faraday-beker wat aan 'n elektrometer gekoppel is wat die lading meet wat die poeier verkry terwyl dit deur die V-buis beweeg.Vir reproduceerbare resultate, voer die V-buis gereeld met 'n roterende of vibrerende toestel.
Die tribo-elektriese effek veroorsaak dat een voorwerp elektrone op sy oppervlak kry en dus negatief gelaai word, terwyl 'n ander voorwerp elektrone verloor en dus positief gelaai is.Sommige materiale kry elektrone makliker as ander, en net so verloor ander materiale makliker elektrone.
Watter materiaal negatief word en watter positief word hang af van die relatiewe neiging van die betrokke materiaal om elektrone te verkry of te verloor.Om hierdie tendense voor te stel, is die tribo-elektriese reeks wat in Tabel 1 getoon word, ontwikkel.Materiale wat geneig is om positief gelaai te wees en ander wat geneig is om negatief gelaai te wees, word gelys, terwyl materiale wat nie gedragsneigings toon nie in die middel van die tabel gelys word.
Aan die ander kant verskaf hierdie tabel slegs inligting oor die neiging van materiaalladingsgedrag, so GranuCharge is geskep om akkurate waardes vir kruitladingsgedrag te verskaf.
Verskeie eksperimente is uitgevoer om termiese ontbinding te analiseer.Die monsters is vir een tot twee uur by 200°C gelaat.Die poeier word dan dadelik met GranuDrum (termiese naam) ontleed.Die poeier word dan in 'n houer geplaas totdat dit omgewingstemperatuur bereik en dan ontleed met GranuDrum, GranuPack en GranuCharge (dws "koud").
Rou monsters is ontleed deur gebruik te maak van GranuPack, GranuDrum en GranuCharge teen dieselfde humiditeit/kamertemperatuur, maw relatiewe humiditeit 35.0 ± 1.5% en temperatuur 21.0 ± 1.0 °C.
Die kohesie-indeks bereken die vloeibaarheid van 'n poeier en korreleer met veranderinge in die posisie van die koppelvlak (poeier/lug), wat slegs drie kontakkragte (van der Waals, kapillêr en elektrostaties) weerspieël.Voor die eksperiment, teken die relatiewe humiditeit (RH, %) en temperatuur (°C) aan.Gooi dan die poeier in die dromhouer en begin die eksperiment.
Ons het tot die gevolgtrekking gekom dat hierdie produkte nie sensitief was vir koek wanneer tiksotropiese parameters oorweeg word nie.Interessant genoeg het termiese spanning die reologiese gedrag van die poeiers van monsters A en B verander van skuifverdikking na skuifverdunning.Aan die ander kant is Monsters C en SS 316L nie deur temperatuur beïnvloed nie en het slegs skuifverdikking getoon.Elke poeier het beter smeerbaarheid getoon (dws laer kohesie-indeks) na verhitting en afkoeling.
Die temperatuur effek hang ook af van die spesifieke oppervlakte van die deeltjies.Hoe groter die termiese geleidingsvermoë van die materiaal, hoe groter is die effek op temperatuur (dws ???225°?=250?.?-1.?-1) en ?316?225°?=19?.?-1.?-1), hoe kleiner die deeltjies, hoe belangriker is die effek van temperatuur.Werk by verhoogde temperature is 'n goeie keuse vir aluminiumlegeringspoeiers as gevolg van hul verhoogde smeerbaarheid, en afgekoelde monsters bereik selfs beter vloeibaarheid in vergelyking met ongerepte poeiers.
Vir elke GranuPack-eksperiment is die gewig van die poeier voor elke eksperiment aangeteken, en die monster is aan 500 impakte onderwerp met 'n impakfrekwensie van 1 Hz met 'n vrye val van die meetsel van 1 mm (impakenergie ∝).Monsters word in die meetselle geresepteer volgens sagteware-instruksies, onafhanklik van die gebruiker.Die metings is dan twee keer herhaal om reproduceerbaarheid te bepaal en om die gemiddelde en standaardafwyking te ondersoek.
Nadat die GranuPack-analise voltooi is, word aanvanklike pakkingsdigtheid (ρ(0)), finale pakkingsdigtheid (op verskeie klikke, n = 500, dws ρ(500)), Hausner-verhouding/Carr-indeks (Hr/Cr) en twee aangeteken. parameters (n1/2 en τ) wat verband hou met verdigtingsdinamika.Die optimale digtheid ρ(∞) word ook getoon (sien Bylaag 1).Die tabel hieronder herorganiseer die eksperimentele data.
Figure 6 en 7 toon die algehele verdigtingskrommes (massadigtheid teenoor aantal impakte) en die n1/2/Hausner parameterverhouding.Foutstawe wat met behulp van gemiddeldes bereken is, word op elke kurwe getoon, en standaardafwykings is uit herhaalbaarheidstoetse bereken.
Die 316L vlekvrye staal produk was die swaarste produk (ρ(0) = 4,554 g/mL).Wat tapdigtheid betref, is SS 316L steeds die swaarste poeier (ρ(n) = 5,044 g/mL), gevolg deur Monster A (ρ(n) = 1,668 g/mL), gevolg deur Monster B (ρ (n) = 1,668 g/ml) (n) = 1,645 g/ml).Monster C was die laagste (ρ(n) = 1,581 g/mL).Volgens die massadigtheid van die aanvanklike poeier, sien ons dat monster A die ligste is, en met inagneming van die fout (1.380 g / ml), het monsters B en C ongeveer dieselfde waarde.
Wanneer die poeier verhit word, neem die Hausner-verhouding daarvan af, wat slegs vir monsters B, C en SS 316L voorkom.Vir Monster A kan dit nie gedoen word nie as gevolg van die grootte van die foutstawe.Vir n1/2 is die parametertendense moeiliker om te identifiseer.Vir monster A en SS 316L het die waarde van n1/2 afgeneem na 2 uur by 200°C, terwyl dit vir poeiers B en C toegeneem het na termiese belading.
’n Vibrerende voerder is vir elke GranuCharge-eksperiment gebruik (sien Figuur 8).Gebruik 316L vlekvrye staal pyp.Metings is 3 keer herhaal om reproduceerbaarheid te bepaal.Die gewig van die produk wat vir elke meting gebruik is, was ongeveer 40 ml en geen poeier is na meting herwin nie.
Voor die eksperiment word die gewig van die poeier (mp, g), relatiewe lugvogtigheid (RH, %) en temperatuur (°C) aangeteken.Meet aan die begin van die toets die ladingsdigtheid van die primêre poeier (q0 in µC/kg) deur die poeier in die Faraday-beker in te voer.Ten slotte, teken die massa van die poeier aan en bereken die finale ladingsdigtheid (qf, µC/kg) en Δq (Δq = qf – q0) aan die einde van die eksperiment.
Die rou GranuCharge-data word in Tabel 2 en Figuur 9 getoon (σ is die standaardafwyking bereken vanaf die resultate van die reproduceerbaarheidstoets), en die resultate word as histogramme aangebied (slegs q0 en Δq word getoon).Die SS 316L het die laagste aanvanklike koste gehad;dit kan wees as gevolg van die feit dat hierdie produk die hoogste PSD het.Met betrekking tot die aanvanklike ladingshoeveelheid van die primêre aluminiumlegeringspoeier, kan geen gevolgtrekkings gemaak word nie as gevolg van die grootte van die foute.
Na kontak met 316L vlekvrye staal pyp, het monster A die minste hoeveelheid lading verkry in vergelyking met poeiers B en C, wat 'n soortgelyke tendens beklemtoon, wanneer SS 316L poeier met SS 316L gevryf word, word 'n ladingsdigtheid naby 0 gevind (sien tribo-elektriese reeks).Produk B is steeds meer gelaai as A. Vir monster C gaan die tendens voort (positiewe aanvanklike lading en finale lading na lekkasie), maar die aantal ladings neem toe na termiese degradasie.
Na 2 uur van termiese spanning by 200 °C, word die gedrag van die poeier skouspelagtig.In monsters A en B neem die aanvanklike lading af en die finale lading verander van negatief na positief.SS 316L poeier het die hoogste aanvanklike lading gehad en sy ladingsdigtheidverandering het positief geword maar laag gebly (dws 0.033 nC/g).
Ons het die effek van termiese degradasie op die gekombineerde gedrag van aluminiumlegering (AlSi10Mg) en 316L vlekvrye staal poeiers ondersoek terwyl die oorspronklike poeiers in omgewingslug na 2 uur by 200°C ontleed is.
Die gebruik van poeiers by hoë temperatuur kan die smeerbaarheid van die produk verbeter, en hierdie effek blyk belangriker te wees vir poeiers met 'n hoë spesifieke oppervlak en materiale met 'n hoë termiese geleidingsvermoë.GranuDrum is gebruik om vloei te evalueer, GranuPack is gebruik vir dinamiese vulanalise, en GranuCharge is gebruik om die tribo-elektrisiteit van die poeier in kontak met 316L vlekvrye staal buise te ontleed.
Hierdie resultate is vasgestel deur gebruik te maak van GranuPack, wat die verbetering in die Hausner-koëffisiënt vir elke poeier toon (met die uitsondering van monster A as gevolg van groottefout) na die termiese spanningsproses.As daar na die verpakkingsparameters (n1/2) gekyk word, was daar geen duidelike neigings nie aangesien sommige produkte 'n toename in verpakkingspoed getoon het terwyl ander 'n kontrasterende effek gehad het (bv. Monsters B en C).
Postyd: Jan-10-2023