Rydym yn defnyddio cwcis i wella eich profiad.Trwy barhau i bori'r wefan hon, rydych yn cytuno i'n defnydd o gwcis.Gwybodaeth Ychwanegol.
Mae gweithgynhyrchu ychwanegion (AM) yn golygu creu gwrthrychau tri dimensiwn, un haen uwch-denau ar y tro, gan ei gwneud yn ddrutach na pheiriannu traddodiadol.Fodd bynnag, dim ond rhan fach o'r powdr a adneuwyd yn ystod y broses gydosod sy'n cael ei sodro i'r gydran.Yna nid yw'r gweddill yn toddi, felly gellir ei ailddefnyddio.Mewn cyferbyniad, os yw'r gwrthrych yn cael ei greu yn glasurol, fel arfer mae angen tynnu deunydd trwy felino a pheiriannu.
Mae nodweddion y powdr yn pennu paramedrau'r peiriant a rhaid eu hystyried yn gyntaf.Byddai cost AM yn aneconomaidd o ystyried bod y powdr heb ei doddi yn halogedig ac na ellir ei ailgylchu.Mae difrod i bowdrau yn arwain at ddau ffenomen: addasiad cemegol y cynnyrch a newidiadau mewn priodweddau mecanyddol megis morffoleg a dosbarthiad maint gronynnau.
Yn yr achos cyntaf, y prif dasg yw creu strwythurau solet sy'n cynnwys aloion pur, felly mae angen inni osgoi halogi'r powdr, er enghraifft, ag ocsidau neu nitridau.Yn yr achos olaf, mae'r paramedrau hyn yn gysylltiedig â hylifedd a lledaeniad.Felly, gall unrhyw newid yn eiddo'r powdr arwain at ddosbarthiad di-wisg o'r cynnyrch.
Mae data o gyhoeddiadau diweddar yn nodi na all llifmeters clasurol ddarparu gwybodaeth ddigonol ar lif powdr wrth gynhyrchu ychwanegion gwely powdr.O ran nodweddu deunyddiau crai (neu bowdrau), mae yna nifer o ddulliau mesur priodol ar y farchnad a all fodloni'r gofyniad hwn.Rhaid i'r cyflwr straen a'r maes llif powdr fod yr un peth yn y gell fesur ac yn y broses.Mae presenoldeb llwythi cywasgol yn anghydnaws â'r llif arwyneb rhydd a ddefnyddir mewn dyfeisiau AM mewn profwyr celloedd cneifio a rheometers clasurol.
Mae GranuTools wedi datblygu llifoedd gwaith ar gyfer nodweddu powdr mewn gweithgynhyrchu ychwanegion.Ein prif nod oedd cael un offeryn fesul geometreg ar gyfer modelu prosesau cywir, a defnyddiwyd y llif gwaith hwn i ddeall ac olrhain esblygiad ansawdd powdr dros docynnau print lluosog.Dewiswyd sawl aloi alwminiwm safonol (AlSi10Mg) am wahanol gyfnodau ar wahanol lwythi thermol (o 100 i 200 ° C).
Gellir rheoli diraddiad thermol trwy ddadansoddi gallu'r powdr i storio tâl.Dadansoddwyd y powdrau ar gyfer llifadwyedd (offeryn GranuDrum), cineteg pacio (offeryn GranuPack) ac ymddygiad electrostatig (offeryn GranuCharge).Mae mesuriadau cineteg cydlyniant a phacio ar gael ar gyfer y masau powdr canlynol.
Bydd powdrau sy'n ymledu yn hawdd yn profi mynegai cydlyniad isel, tra bydd powdrau â deinameg llenwi cyflym yn cynhyrchu rhannau mecanyddol â llai o fandylledd o'u cymharu â chynhyrchion sy'n anoddach eu llenwi.
Dewiswyd tri powdr aloi alwminiwm (AlSi10Mg) a storiwyd yn ein labordy ers sawl mis, gyda gwahanol ddosbarthiadau maint gronynnau, ac un sampl dur di-staen 316L, y cyfeirir ato yma fel samplau A, B a C.Gall nodweddion y samplau fod yn wahanol i rai eraill.gweithgynhyrchwyr.Mesurwyd dosbarthiad maint gronynnau sampl gan ddadansoddiad diffreithiant laser/ISO 13320.
Gan eu bod yn rheoli paramedrau'r peiriant, rhaid ystyried priodweddau'r powdr yn gyntaf, ac os ydym o'r farn bod y powdr heb ei doddi yn halogedig ac na ellir ei ailgylchu, ni fydd cost gweithgynhyrchu ychwanegion mor ddarbodus ag yr hoffem.Felly, bydd tri pharamedr yn cael eu harchwilio: llif powdr, cineteg pacio ac electrostatig.
Mae gwasgaredd yn gysylltiedig ag unffurfiaeth a “llyfnder” yr haen powdr ar ôl y llawdriniaeth ail-orchuddio.Mae hyn yn bwysig iawn gan fod arwynebau llyfn yn haws i'w hargraffu a gellir eu harchwilio gyda'r offeryn GranuDrum gyda mesuriad mynegai adlyniad.
Oherwydd bod mandyllau yn fannau gwan mewn defnydd, gallant arwain at graciau.Deinameg pacio yw'r ail baramedr hanfodol oherwydd bod gan bowdrau pacio cyflym fandylledd isel.Mae'r ymddygiad hwn wedi'i fesur gyda GranuPack gyda gwerth n1/2.
Mae presenoldeb gwefr drydanol yn y powdr yn creu grymoedd cydlynol sy'n arwain at ffurfio crynoadau.Mae GranuCharge yn mesur gallu powdr i gynhyrchu gwefr electrostatig wrth ddod i gysylltiad â deunydd dethol yn ystod llif.
Yn ystod prosesu, gall GranuCharge ragweld dirywiad llif, megis ffurfio haenau yn AM.Felly, mae'r mesuriadau a gafwyd yn sensitif iawn i gyflwr yr arwyneb grawn (ocsidiad, halogiad a garwedd).Yna gellir mesur heneiddio'r powdr a adferwyd yn gywir (±0.5 nC).
Mae'r GranuDrum yn seiliedig ar egwyddor drwm cylchdroi ac mae'n ddull wedi'i raglennu ar gyfer mesur llifadwyedd powdr.Mae silindr llorweddol gyda waliau ochr tryloyw yn cynnwys hanner y sampl powdr.Mae'r drwm yn cylchdroi o amgylch ei echel ar gyflymder onglog o 2 i 60 rpm, ac mae'r camera CCD yn tynnu lluniau (o 30 i 100 delwedd ar gyfnodau 1 eiliad).Mae'r rhyngwyneb aer/powdr yn cael ei nodi ar bob delwedd gan ddefnyddio algorithm canfod ymyl.
Cyfrifwch safle cyfartalog y rhyngwyneb a'r osgiliadau o amgylch y safle cyfartalog hwn.Ar gyfer pob cyflymder cylchdroi, cyfrifir yr ongl llif (neu “ongl repose deinamig”) αf o safle cymedrig y rhyngwyneb, a dadansoddir y mynegai adlyniad deinamig σf, sy'n cyfeirio at fondio interparticle, o amrywiadau rhyngwyneb.
Mae'r ongl llif yn cael ei ddylanwadu gan nifer o baramedrau: ffrithiant rhwng gronynnau, siâp a chydlyniad (van der Waals, grymoedd electrostatig a capilari).Mae powdrau cydlynol yn arwain at lif ysbeidiol, tra bod powdrau nad ydynt yn gydlynol yn arwain at lif rheolaidd.Mae gwerthoedd llai yr ongl llif αf yn cyfateb i eiddo llif da.Mae mynegai adlyniad deinamig sy'n agos at sero yn cyfateb i bowdr nad yw'n gydlynol, felly, wrth i adlyniad y powdr gynyddu, mae'r mynegai adlyniad yn cynyddu yn unol â hynny.
Mae GranuDrum yn caniatáu ichi fesur ongl yr eirlithriad cyntaf ac awyru'r powdr yn ystod y llif, yn ogystal â mesur y mynegai adlyniad σf a'r ongl llif αf yn dibynnu ar y cyflymder cylchdroi.
Mae dwysedd swmp GranuPack, dwysedd tapio a mesuriadau cymhareb Hausner (a elwir hefyd yn “brofion cyffwrdd”) yn boblogaidd iawn mewn nodweddu powdr oherwydd rhwyddineb a chyflymder y mesur.Mae dwysedd y powdr a'r gallu i gynyddu ei ddwysedd yn baramedrau pwysig yn ystod storio, cludo, crynhoad, ac ati. Disgrifir y weithdrefn a argymhellir yn y Pharmacopoeia.
Mae gan y prawf syml hwn dri anfantais fawr.Mae'r mesuriadau yn dibynnu ar weithredwr ac mae'r dull llenwi yn effeithio ar gyfaint cychwynnol y powdr.Gall mesuriadau gweledol o gyfaint arwain at gamgymeriadau difrifol yn y canlyniadau.Oherwydd symlrwydd yr arbrawf, fe wnaethom esgeuluso'r ddeinameg cywasgu rhwng y dimensiynau cychwynnol a therfynol.
Dadansoddwyd ymddygiad y powdr a borthwyd i'r allfa barhaus gan ddefnyddio offer awtomataidd.Mesurwch yn gywir cyfernod Hausner Hr, dwysedd cychwynnol ρ(0) a dwysedd terfynol ρ(n) ar ôl n clic.
Mae nifer y tapiau fel arfer yn sefydlog ar n=500.Mae'r GranuPack yn fesuriad dwysedd tapio awtomataidd ac uwch yn seiliedig ar yr ymchwil ddeinamig ddiweddaraf.
Gellir defnyddio mynegeion eraill, ond nid ydynt wedi'u rhestru yma.Rhoddir y powdr mewn tiwbiau metel ac mae'n mynd trwy broses gychwyn awtomatig drylwyr.Cymerir allosodiad y paramedr deinamig n1/2 a'r dwysedd uchaf ρ(∞) o'r gromlin gywasgu.
Mae silindr gwag ysgafn yn eistedd ar ben y gwely powdr i gadw lefel y rhyngwyneb powdr / aer yn ystod y cywasgu.Mae'r tiwb sy'n cynnwys y sampl powdr yn codi i uchder sefydlog ∆Z ac yna'n disgyn yn rhydd i uchder, fel arfer yn sefydlog ar ∆Z = 1 mm neu ∆Z = 3 mm, wedi'i fesur yn awtomatig ar ôl pob effaith.Yn ôl uchder, gallwch gyfrifo cyfaint V y pentwr.
Dwysedd yw cymhareb y màs m i gyfaint V yr haen powdr.Mae màs y powdwr m yn hysbys, mae'r dwysedd ρ yn cael ei gymhwyso ar ôl pob gollyngiad.
Mae cyfernod Hausner Hr yn gysylltiedig â'r gyfradd gywasgu ac fe'i dadansoddir gan yr hafaliad Hr = ρ(500) / ρ(0), lle mai ρ(0) yw'r dwysedd swmp cychwynnol a ρ(500) yw'r dwysedd tap wedi'i gyfrifo ar ôl 500 tapiau.Gellir atgynhyrchu'r canlyniadau gydag ychydig bach o bowdr (35 ml fel arfer) gan ddefnyddio'r dull GranuPack.
Mae priodweddau'r powdr a natur y deunydd y gwneir y ddyfais ohono yn baramedrau allweddol.Yn ystod y llif, cynhyrchir taliadau electrostatig y tu mewn i'r powdr, ac mae'r taliadau hyn yn cael eu hachosi gan yr effaith triboelectrig, cyfnewid taliadau pan ddaw dau solid i gysylltiad.
Pan fydd y powdr yn llifo y tu mewn i'r ddyfais, mae effeithiau triboelectrig yn digwydd yn y cyswllt rhwng y gronynnau ac ar y cyswllt rhwng y gronyn a'r ddyfais.
Ar ôl dod i gysylltiad â'r deunydd a ddewiswyd, mae'r GranuCharge yn mesur yn awtomatig faint o wefr electrostatig a gynhyrchir y tu mewn i'r powdr yn ystod llif.Mae sampl o'r powdr yn llifo mewn tiwb V sy'n dirgrynu ac yn disgyn i gwpan Faraday sydd wedi'i gysylltu ag electromedr sy'n mesur y wefr y mae'r powdr yn ei chael wrth iddo symud trwy'r tiwb V.I gael canlyniadau atgenhedlu, porthwch y tiwb V yn aml â dyfais sy'n cylchdroi neu'n dirgrynu.
Mae'r effaith triboelectrig yn achosi i un gwrthrych ennill electronau ar ei wyneb a thrwy hynny gael ei wefru'n negyddol, tra bod gwrthrych arall yn colli electronau ac felly'n cael ei wefru'n bositif.Mae rhai deunyddiau yn ennill electronau yn haws nag eraill, ac yn yr un modd, mae deunyddiau eraill yn colli electronau yn haws.
Mae pa ddefnydd sy'n dod yn negatif a pha un sy'n dod yn bositif yn dibynnu ar duedd gymharol y defnyddiau dan sylw i ennill neu golli electronau.I gynrychioli'r tueddiadau hyn, datblygwyd y gyfres triboelectrig a ddangosir yn Nhabl 1.Rhestrir deunyddiau sy'n tueddu i fod â gwefr bositif ac eraill sy'n dueddol o gael eu gwefru'n negyddol, tra bod deunyddiau nad ydynt yn dangos tueddiadau ymddygiadol wedi'u rhestru yng nghanol y tabl.
Ar y llaw arall, dim ond gwybodaeth am duedd ymddygiad tâl materol y mae'r tabl hwn yn ei ddarparu, felly crëwyd GranuCharge i ddarparu gwerthoedd cywir ar gyfer ymddygiad tâl powdr.
Cynhaliwyd nifer o arbrofion i ddadansoddi dadelfeniad thermol.Gadawyd y samplau ar 200°C am awr neu ddwy.Yna caiff y powdr ei ddadansoddi ar unwaith gyda GranuDrum (enw thermol).Yna rhoddir y powdr mewn cynhwysydd nes ei fod yn cyrraedd y tymheredd amgylchynol ac yna'i ddadansoddi gan ddefnyddio GranuDrum, GranuPack a GranuCharge (hy “oer”).
Dadansoddwyd samplau crai gan ddefnyddio GranuPack, GranuDrum a GranuCharge ar yr un lleithder/tymheredd ystafell, hy lleithder cymharol 35.0 ± 1.5% a thymheredd 21.0 ± 1.0 °C.
Mae'r mynegai cydlyniant yn cyfrifo llifadwyedd powdr ac yn cydberthyn â newidiadau yn lleoliad y rhyngwyneb (powdr/aer), sy'n adlewyrchu dim ond tri grym cyswllt (van der Waals, capilari ac electrostatig).Cyn yr arbrawf, cofnodwch y lleithder cymharol (RH, %) a'r tymheredd (°C).Yna arllwyswch y powdr i mewn i'r cynhwysydd drwm a chychwyn yr arbrawf.
Daethom i'r casgliad nad oedd y cynhyrchion hyn yn sensitif i gacen wrth ystyried paramedrau thixotropig.Yn ddiddorol, newidiodd straen thermol ymddygiad rheolegol powdrau samplau A a B o dewychu cneifio i deneuo cneifio.Ar y llaw arall, nid oedd tymheredd yn effeithio ar samplau C a SS 316L a dim ond tewhau cneifio a ddangosodd.Roedd pob powdr yn dangos gwell lledaeniad (hy mynegai cydlyniad is) ar ôl gwresogi ac oeri.
Mae'r effaith tymheredd hefyd yn dibynnu ar arwynebedd arwyneb penodol y gronynnau.Po fwyaf yw dargludedd thermol y deunydd, y mwyaf yw'r effaith ar dymheredd (hy ???225°?=250?.?-1.?-1) a ?316?225°?=19?.?-1.?-1), y lleiaf yw'r gronynnau, y pwysicaf yw effaith tymheredd.Mae gweithio ar dymheredd uchel yn ddewis da ar gyfer powdrau aloi alwminiwm oherwydd eu gwasgariad cynyddol, ac mae samplau wedi'u hoeri yn sicrhau llifadwyedd hyd yn oed yn well o'u cymharu â phowdrau newydd.
Ar gyfer pob arbrawf GranuPack, cofnodwyd pwysau'r powdr cyn pob arbrawf, ac roedd y sampl yn destun 500 o effeithiau gydag amledd trawiad o 1 Hz gyda chwymp rhydd yn y gell fesur o 1 mm (egni effaith ∝).Mae samplau yn cael eu dosbarthu i'r celloedd mesur yn unol â chyfarwyddiadau meddalwedd sy'n annibynnol ar y defnyddiwr.Yna cafodd y mesuriadau eu hailadrodd ddwywaith i asesu atgynhyrchedd ac i archwilio'r gwyriad cymedrig a safonol.
Ar ôl cwblhau dadansoddiad GranuPack, dwysedd pacio cychwynnol (ρ(0)), dwysedd pacio terfynol (ar sawl clic, n = 500, hy ρ(500)), cymhareb Hausner/mynegai Carr (Hr/Cr), a dau wedi'u cofnodi paramedrau (n1/2 a τ) yn ymwneud â dynameg cywasgu.Dangosir y dwysedd optimaidd ρ(∞) hefyd (gweler Atodiad 1).Mae'r tabl isod yn ad-drefnu'r data arbrofol.
Mae Ffigurau 6 a 7 yn dangos y cromliniau cywasgu cyffredinol (dwysedd swmp yn erbyn nifer yr effeithiau) a'r gymhareb paramedr n1/2/Hausner.Dangosir bariau gwall a gyfrifwyd gan ddefnyddio cyfartaleddau ar bob cromlin, a chyfrifwyd gwyriadau safonol o brofion ailadroddadwyedd.
Y cynnyrch dur gwrthstaen 316L oedd y cynnyrch trymaf (ρ(0) = 4.554 g/mL).O ran dwysedd tapio, SS 316L yw'r powdr trymaf o hyd (ρ(n) = 5.044 g/mL), ac yna Sampl A (ρ(n) = 1.668 g/mL), ac yna Sampl B (ρ (n) = 1.668 g/ml) (n) = 1.645 g/ml).Sampl C oedd yr isaf (ρ(n) = 1.581 g/mL).Yn ôl dwysedd swmp y powdr cychwynnol, gwelwn mai sampl A yw'r ysgafnaf, ac o ystyried y gwall (1.380 g / ml), mae gan samplau B a C tua'r un gwerth.
Pan gaiff y powdr ei gynhesu, mae ei gymhareb Hausner yn gostwng, sy'n digwydd ar gyfer samplau B, C a SS 316L yn unig.Ar gyfer Sampl A, ni ellir gwneud hyn oherwydd maint y bariau gwall.Ar gyfer n1/2, mae'r tueddiadau paramedr yn fwy anodd eu nodi.Ar gyfer sampl A a SS 316L, gostyngodd gwerth n1/2 ar ôl 2 h ar 200 ° C, tra ar gyfer powdrau B a C cynyddodd ar ôl llwytho thermol.
Defnyddiwyd peiriant bwydo dirgrynol ar gyfer pob arbrawf GranuCharge (gweler Ffigur 8).Defnyddiwch bibell ddur di-staen 316L.Ailadroddwyd mesuriadau 3 gwaith i asesu atgynhyrchedd.Roedd pwysau'r cynnyrch a ddefnyddiwyd ar gyfer pob mesuriad tua 40 ml ac ni chafodd unrhyw bowdr ei adennill ar ôl ei fesur.
Cyn yr arbrawf, cofnodir pwysau'r powdr (mp, g), lleithder cymharol aer (RH, %), a thymheredd (°C).Ar ddechrau'r prawf, mesurwch ddwysedd gwefr y powdr cynradd (q0 mewn µC/kg) trwy gyflwyno'r powdr i gwpan Faraday.Yn olaf, cofnodwch fàs y powdr a chyfrifwch y dwysedd gwefr terfynol (qf, µC/kg) a Δq (Δq = qf – q0) ar ddiwedd yr arbrawf.
Dangosir y data GranuCharge amrwd yn Nhabl 2 a Ffigur 9 (σ yw'r gwyriad safonol a gyfrifwyd o ganlyniadau'r prawf atgynhyrchu), a chyflwynir y canlyniadau fel histogramau (dim ond q0 a Δq a ddangosir).Yr SS 316L oedd â'r gost gychwynnol isaf;gall hyn fod oherwydd y ffaith bod gan y cynnyrch hwn y PSD uchaf.O ran swm tâl cychwynnol y powdr aloi alwminiwm cynradd, ni ellir dod i unrhyw gasgliadau oherwydd maint y gwallau.
Ar ôl cysylltu â phibell ddur di-staen 316L, cafodd sampl A y swm lleiaf o dâl o'i gymharu â phowdrau B a C, sy'n amlygu tuedd debyg, pan fydd powdr SS 316L yn cael ei rwbio â SS 316L, darganfyddir dwysedd tâl yn agos at 0 (gweler triboelectric cyfres).Mae Cynnyrch B yn dal i gael ei gyhuddo'n fwy nag A. Ar gyfer sampl C, mae'r duedd yn parhau (tâl cychwynnol cadarnhaol a thâl terfynol ar ôl gollwng), ond mae nifer y taliadau'n cynyddu ar ôl diraddio thermol.
Ar ôl 2 awr o straen thermol ar 200 ° C, mae ymddygiad y powdr yn dod yn ysblennydd.Yn samplau A a B, mae'r wefr gychwynnol yn gostwng ac mae'r wefr derfynol yn newid o negyddol i bositif.Powdr SS 316L oedd â'r tâl cychwynnol uchaf a daeth ei newid mewn dwysedd gwefr yn bositif ond arhosodd yn isel (hy 0.033 nC/g).
Fe wnaethom ymchwilio i effaith diraddio thermol ar ymddygiad cyfunol powdrau aloi alwminiwm (AlSi10Mg) a dur gwrthstaen 316L wrth ddadansoddi'r powdrau gwreiddiol mewn aer amgylchynol ar ôl 2 awr ar 200 ° C.
Gall defnyddio powdrau ar dymheredd uchel wella lledaeniad y cynnyrch, ac mae'n ymddangos bod yr effaith hon yn bwysicach ar gyfer powdrau ag arwynebedd penodol uchel a deunyddiau â dargludedd thermol uchel.Defnyddiwyd GranuDrum i werthuso llif, defnyddiwyd GranuPack ar gyfer dadansoddiad llenwi deinamig, a defnyddiwyd GranuCharge i ddadansoddi triboelectricity y powdr mewn cysylltiad â thiwbiau dur gwrthstaen 316L.
Sefydlwyd y canlyniadau hyn gan ddefnyddio GranuPack, sy'n dangos y gwelliant yn y cyfernod Hausner ar gyfer pob powdr (ac eithrio sampl A oherwydd gwall maint) ar ôl y broses straen thermol.O edrych ar y paramedrau pacio (n1/2), nid oedd unrhyw dueddiadau clir gan fod rhai cynhyrchion yn dangos cynnydd mewn cyflymder pacio tra bod eraill yn cael effaith gyferbyniol (ee Samplau B ac C).
Amser postio: Ionawr-10-2023