Við notum vafrakökur til að bæta upplifun þína.Með því að halda áfram að vafra um þessa síðu samþykkir þú notkun okkar á vafrakökum.Viðbótarupplýsingar.
Aukaframleiðsla (AM) felur í sér að búa til þrívídda hluti, eitt ofurþunnt lag í einu, sem gerir það dýrara en hefðbundin vinnsla.Hins vegar er aðeins lítill hluti af duftinu sem er afhent við samsetningarferlið lóðað inn í íhlutinn.Afgangurinn bráðnar þá ekki og því má endurnýta hann.Aftur á móti, ef hluturinn er búinn til á klassískan hátt, þarf venjulega að fjarlægja efni með mölun og vinnslu.
Eiginleikar duftsins ákvarða færibreytur vélarinnar og verður að hafa í huga fyrst.Kostnaður við AM væri óhagkvæmur í ljósi þess að óbrætt duftið er mengað og ekki endurvinnanlegt.Skemmdir á dufti hafa í för með sér tvö fyrirbæri: efnafræðilegar breytingar á vörunni og breytingar á vélrænni eiginleikum eins og formgerð og kornastærðardreifingu.
Í fyrra tilvikinu er aðalverkefnið að búa til solid mannvirki sem innihalda hreinar málmblöndur, þannig að við þurfum að forðast mengun duftsins, til dæmis með oxíðum eða nítríðum.Í síðara tilvikinu eru þessar breytur tengdar vökva og dreifileika.Þess vegna geta allar breytingar á eiginleikum duftsins leitt til ójafnrar dreifingar vörunnar.
Gögn úr nýlegum útgáfum benda til þess að klassískir flæðimælar geti ekki veitt fullnægjandi upplýsingar um flæðihæfni dufts við framleiðslu á duftbeðsaukefnum.Varðandi lýsingu á hráefnum (eða dufti) eru nokkrar viðeigandi mælingaraðferðir á markaðnum sem geta fullnægt þessari kröfu.Álagsástandið og duftflæðisviðið verða að vera það sama í mæliklefanum og í ferlinu.Tilvist þrýstiálags er ósamrýmanlegt frjálsu yfirborðsflæðinu sem notað er í AM tækjum í skurðfrumuprófum og klassískum mælum.
GranuTools hefur þróað verkflæði fyrir dufteinkenni í aukefnaframleiðslu.Meginmarkmið okkar var að hafa eitt tól fyrir hverja rúmfræði fyrir nákvæma ferlilíkan og þetta verkflæði var notað til að skilja og fylgjast með þróun duftgæða yfir margar prentunarleiðir.Nokkrar staðlaðar álblöndur (AlSi10Mg) voru valdar fyrir mismunandi tíma við mismunandi hitaálag (frá 100 til 200 °C).
Hægt er að stjórna varma niðurbroti með því að greina getu duftsins til að geyma hleðslu.Duftin voru greind með tilliti til flæðisgetu (GranuDrum tæki), pökkunarhvarfafræði (GranuPack tæki) og rafstöðueiginleika (GranuCharge tæki).Samheldni og pökkunarhreyfingarmælingar eru fáanlegar fyrir eftirfarandi duftmassa.
Púður sem dreifast auðveldlega munu upplifa lágan samheldnivísitölu, en duft með hraðfyllingarvirkni mun framleiða vélræna hluta með minna gropi samanborið við vörur sem erfiðara er að fylla.
Þrjú álduft (AlSi10Mg) geymd á rannsóknarstofu okkar í nokkra mánuði, með mismunandi kornastærðardreifingu, og eitt 316L sýni úr ryðfríu stáli, nefnt hér sem sýni A, B og C, voru valin.Eiginleikar sýnanna geta verið frábrugðnir öðrum.framleiðendur.Kornastærðardreifing sýnis var mæld með leysigeislunargreiningu/ISO 13320.
Þar sem þeir stjórna breytum vélarinnar verður fyrst að huga að eiginleikum duftsins og ef við teljum óbrætt duftið vera mengað og óendurvinnanlegt verður kostnaður við aukefnaframleiðslu ekki eins hagkvæmur og við viljum.Því verða þrjár breytur rannsakaðar: duftflæði, pökkunarhreyfifræði og rafstöðueiginleikar.
Dreifanleiki tengist einsleitni og „sléttleika“ duftlagsins eftir endurhúðunaraðgerðina.Þetta er mjög mikilvægt þar sem auðveldara er að prenta slétt yfirborð og hægt er að skoða það með GranuDrum tólinu með mælingu á viðloðun.
Vegna þess að svitaholur eru veikir punktar í efni geta þær leitt til sprungna.Pökkunarvirkni er önnur mikilvæg færibreytan vegna þess að hraðpökkunarduft hefur lítið porosity.Þessi hegðun hefur verið mæld með GranuPack með gildinu n1/2.
Tilvist rafhleðslu í duftinu skapar samloðandi krafta sem leiða til myndunar þyrpinga.GranuCharge mælir getu dufts til að mynda rafstöðuhleðslu við snertingu við valið efni meðan á flæði stendur.
Við vinnslu getur GranuCharge spáð fyrir um versnun flæðis, svo sem lagmyndun í AM.Þannig eru mælingarnar sem fengust mjög viðkvæmar fyrir ástandi yfirborðs korna (oxun, mengun og ójöfnur).Þá er hægt að mæla öldrun duftsins sem er endurheimt nákvæmlega (±0,5 nC).
GranuDrum er byggt á meginreglunni um snúnings trommu og er forrituð aðferð til að mæla flæðihæfni dufts.Láréttur strokkur með gagnsæjum hliðarveggjum inniheldur helming duftsýnisins.Tromlan snýst um ásinn á 2 til 60 snúninga á mínútu og CCD myndavélin tekur myndir (frá 30 til 100 myndir með 1 sekúndu millibili).Loft-/duftviðmótið er auðkennt á hverri mynd með því að nota brúngreiningaralgrím.
Reiknaðu meðalstöðu viðmótsins og sveiflur í kringum þessa meðalstöðu.Fyrir hvern snúningshraða er flæðishornið (eða „dýnamískt hvíldarhorn“) αf reiknað út frá meðalstöðu viðmóts og kvikviðloðun σf, sem vísar til tengingar milli agna, er greindur út frá sveiflum í viðmóti.
Flæðishornið er undir áhrifum af fjölda breytum: núningi milli agna, lögun og samheldni (van der Waals, rafstöðueiginleikar og háræðakraftar).Samloðandi duft leiða til flæðis með hléum en ósamloðandi duft veldur reglulegu flæði.Minni gildi flæðishornsins αf samsvara góðum rennsliseiginleikum.Kvikur viðloðun vísitölu nálægt núlli samsvarar ósamloðandi dufti, því, þegar viðloðun duftsins eykst, eykst viðloðun stuðullinn að sama skapi.
GranuDrum gerir þér kleift að mæla horn fyrsta snjóflóðsins og loftun duftsins meðan á flæðinu stendur, auk þess að mæla viðloðun vísitölu σf og flæðishorn αf eftir snúningshraða.
GranuPack magnþéttleiki, töppunarþéttleiki og Hausner hlutfallsmælingar (einnig kallaðar „snertipróf“) eru mjög vinsælar í dufteinkennum vegna þess hve auðvelt er að mæla þær og hraða þær.Þéttleiki duftsins og hæfileikinn til að auka þéttleika þess eru mikilvægir þættir við geymslu, flutning, þéttingu osfrv. Ráðlagðri aðferð er lýst í lyfjaskránni.
Þetta einfalda próf hefur þrjá helstu galla.Mælingarnar eru háðar rekstraraðila og fyllingaraðferðin hefur áhrif á upphaflegt duftmagn.Sjónrænar mælingar á rúmmáli geta leitt til alvarlegra villna í niðurstöðum.Vegna einfaldleika tilraunarinnar vanræktum við samþjöppunarvirknina milli upphafs- og lokavíddar.
Hegðun duftsins sem færð var inn í samfellda úttakið var greind með sjálfvirkum búnaði.Mældu Hausner stuðulinn Hr, upphafsþéttleika ρ(0) og lokaþéttleika ρ(n) nákvæmlega eftir n smelli.
Fjöldi tappa er venjulega fastur við n=500.GranuPack er sjálfvirk og háþróuð þéttleikamæling byggt á nýjustu kraftmiklum rannsóknum.
Hægt er að nota aðrar vísitölur, en þær eru ekki skráðar hér.Duftið er sett í málmrör og fer í gegnum strangt sjálfvirkt frumstillingarferli.Framreikningur á kraftmiklu færibreytunni n1/2 og hámarksþéttleika ρ(∞) er tekinn úr þjöppunarferlinu.
Léttur holur strokka situr ofan á duftbeðinu til að halda duft/loft viðmótinu stigi við þjöppun.Rörið sem inniheldur duftsýnið hækkar í fasta hæð ∆Z og fellur síðan frjálslega í hæð, venjulega fast við ∆Z = 1 mm eða ∆Z = 3 mm, mæld sjálfkrafa eftir hvert högg.Eftir hæð er hægt að reikna út rúmmál V á haugnum.
Eðlismassi er hlutfall massans m og rúmmáls V duftlagsins.Duftmassi m er þekktur, þéttleiki ρ er borinn á eftir hverja losun.
Hausner stuðullinn Hr tengist þjöppunarhraðanum og er greindur með jöfnunni Hr = ρ(500) / ρ(0), þar sem ρ(0) er upphafsmagnþéttleiki og ρ(500) er reiknaður tappþéttleiki eftir 500 kranar.Niðurstöðurnar má endurtaka með litlu magni af dufti (venjulega 35 ml) með GranuPack aðferðinni.
Eiginleikar duftsins og eðli efnisins sem tækið er gert úr eru lykilatriði.Við flæðið myndast rafstöðueiginleikar inni í duftinu og þessar hleðslur stafa af triboelectric áhrifum, skiptingu á hleðslum þegar tvö föst efni komast í snertingu.
Þegar duftið flæðir inn í tækið verða þrírafmagnsáhrif við snertingu milli agna og við snertingu milli agna og tækisins.
Við snertingu við valið efni mælir GranuCharge sjálfkrafa magn rafstöðuhleðslu sem myndast inni í duftinu við flæði.Sýnishorn af duftinu rennur í titrandi V-rör og fellur í Faraday-skál sem er tengdur við rafmæli sem mælir hleðsluna sem duftið fær þegar það fer í gegnum V-rörið.Til að hægt sé að endurskapa niðurstöður skaltu fóðra V-rörið oft með snúnings- eða titringsbúnaði.
Tríbórafmagnsáhrifin valda því að einn hlutur fær rafeindir á yfirborð sitt og er því neikvætt hlaðinn, en annar hlutur missir rafeindir og er því jákvætt hlaðinn.Sum efni fá rafeindir auðveldara en önnur og á sama hátt missa önnur efni rafeindir auðveldara.
Hvaða efni verður neikvætt og hvert verður jákvætt fer eftir hlutfallslegri tilhneigingu viðkomandi efna til að fá eða missa rafeindir.Til að tákna þessa þróun var þrírafmagnsröðin sem sýnd er í töflu 1 þróuð.Efni sem hafa tilhneigingu til að vera jákvætt hlaðin og önnur sem hafa tilhneigingu til að vera neikvætt hlaðin eru skráð, en efni sem sýna ekki hegðunartilhneigingu eru skráð í miðri töflunni.
Á hinn bóginn veitir þessi tafla aðeins upplýsingar um þróun efnishleðsluhegðunar, svo GranuCharge var búið til til að veita nákvæm gildi fyrir dufthleðsluhegðun.
Nokkrar tilraunir voru gerðar til að greina varma niðurbrot.Sýnin voru látin standa við 200°C í eina til tvær klukkustundir.Duftið er síðan strax greint með GranuDrum (hitaheiti).Duftið er síðan sett í ílát þar til það nær umhverfishita og síðan greint með GranuDrum, GranuPack og GranuCharge (þ.e. „kalt“).
Hrásýni voru greind með GranuPack, GranuDrum og GranuCharge við sama raka/stofuhita, þ.e. rakastig 35,0 ± 1,5% og hitastig 21,0 ± 1,0 °C.
Samheldnivísitalan reiknar út flæðihæfni dufts og tengist breytingum á stöðu viðmótsins (duft/loft), sem endurspegla aðeins þrjá snertikrafta (van der Waals, háræð og rafstöðueiginleika).Fyrir tilraunina skaltu skrá hlutfallslegan raka (RH, %) og hitastig (°C).Helltu svo duftinu í trommuílátið og byrjaðu tilraunina.
Við komumst að þeirri niðurstöðu að þessar vörur væru ekki viðkvæmar fyrir kökum þegar litið var til tíkótrópískra breytu.Athyglisvert er að hitaálag breytti gigtarhegðun dufts í sýnum A og B úr skurðþykknun yfir í skurðþynningu.Aftur á móti voru sýni C og SS 316L ekki fyrir áhrifum af hitastigi og sýndu aðeins skurðþykknun.Hvert duft sýndi betri dreifingu (þ.e. lægri samheldnivísitölu) eftir hitun og kælingu.
Hitastigsáhrifin eru einnig háð sérstöku yfirborði agnanna.Því meiri sem hitaleiðni efnisins er, því meiri áhrif hafa á hitastig (þ.e. ???225°?=250?.?-1.?-1) og ?316?225°?=19?.?-1.?-1), því minni sem agnirnar eru, því mikilvægari eru áhrif hitastigs.Vinna við hærra hitastig er góður kostur fyrir álduft vegna aukinnar dreifingarhæfni þeirra og kæld sýni ná enn betri rennsli miðað við óspillt duft.
Fyrir hverja GranuPack tilraun var þyngd duftsins skráð fyrir hverja tilraun og sýnishornið varð fyrir 500 höggum með höggtíðni 1 Hz með frjálsu falli mæliklefans 1 mm (höggorka ∝).Sýnum er dreift í mæliklefana samkvæmt hugbúnaðarleiðbeiningum óháð notanda.Mælingarnar voru síðan endurteknar tvisvar til að meta endurgerðanleika og skoða meðaltal og staðalfrávik.
Eftir að GranuPack greiningunni er lokið, er upphaflegur pakkningarþéttleiki (ρ(0)), lokaþéttleiki (með nokkrum smellum, n = 500, þ.e. ρ(500)), Hausner hlutfall/Carr stuðull (Hr/Cr) og tveir skráðir. færibreytur (n1/2 og τ) sem tengjast samþjöppunarvirkni.Ákjósanlegur þéttleiki ρ(∞) er einnig sýndur (sjá viðauka 1).Taflan hér að neðan endurskipuleggja tilraunagögnin.
Myndir 6 og 7 sýna heildarþjöppunarferilinn (magnþéttleiki á móti fjölda högga) og n1/2/Hausner færibreytuhlutfallið.Villustikur sem reiknaðar eru út með meðaltölum eru sýndar á hverri kúrfu og staðalfrávik voru reiknuð út frá endurtekningarprófunum.
316L varan úr ryðfríu stáli var þyngsta varan (ρ(0) = 4,554 g/mL).Hvað varðar sláþéttleika er SS 316L enn þyngsta duftið (ρ(n) = 5,044 g/mL), á eftir sýni A (ρ(n) = 1,668 g/mL), síðan sýni B (ρ (n) = 1,668 g/ml) (n) = 1,645 g/ml).Sýni C var lægst (ρ(n) = 1,581 g/mL).Samkvæmt magnþéttleika upphafsduftsins sjáum við að sýni A er léttasta og að teknu tilliti til villunnar (1.380 g / ml), hafa sýni B og C um það bil sama gildi.
Þegar duftið er hitað lækkar Hausner hlutfall þess, sem kemur aðeins fyrir sýni B, C og SS 316L.Fyrir sýni A er ekki hægt að gera þetta vegna stærðar villustikanna.Fyrir n1/2 er erfiðara að greina breytuþróunina.Fyrir sýni A og SS 316L lækkaði gildi n1/2 eftir 2 klst við 200°C, en fyrir duft B og C jókst það eftir hitauppstreymi.
Titringur var notaður fyrir hverja GranuCharge tilraun (sjá mynd 8).Notaðu 316L ryðfrítt stálrör.Mælingar voru endurteknar 3 sinnum til að meta endurtakanleika.Þyngd vörunnar sem notuð var við hverja mælingu var um það bil 40 ml og ekkert duft náðist eftir mælingu.
Fyrir tilraunina er þyngd duftsins (mp, g), hlutfallslegur loftraki (RH, %) og hitastig (°C) skráð.Í upphafi prófunar skal mæla hleðsluþéttleika aðalduftsins (q0 í µC/kg) með því að setja duftið í Faraday bollann.Að lokum skaltu skrá massa duftsins og reikna út endanlega hleðsluþéttleika (qf, µC/kg) og Δq (Δq = qf – q0) í lok tilraunarinnar.
Óunna GranuCharge gögnin eru sýnd í töflu 2 og mynd 9 (σ er staðalfrávik sem er reiknað út frá niðurstöðum endurgerðanleikaprófsins), og niðurstöðurnar eru settar fram sem súlurit (aðeins q0 og Δq eru sýnd).SS 316L var með lægsta upphafskostnaðinn;þetta gæti stafað af því að þessi vara hefur hæsta PSD.Varðandi upphafshleðslumagn frum álduftsins er ekki hægt að draga neinar ályktanir vegna stærðar villanna.
Eftir snertingu við 316L ryðfríu stálrör fékk sýni A minnsta magn af hleðslu samanborið við duft B og C, sem sýnir svipaða þróun, þegar SS 316L duft er nuddað með SS 316L, finnst hleðsluþéttleiki nálægt 0 (sjá triboelectric röð).Vara B er samt hlaðnara en A. Fyrir sýni C heldur þróunin áfram (jákvæð upphafshleðsla og lokahleðsla eftir leka), en fjöldi hleðslna eykst eftir varma niðurbrot.
Eftir 2 klukkustundir af hitaálagi við 200 °C verður hegðun duftsins stórbrotin.Í sýnum A og B minnkar upphafshleðslan og endanleg hleðsla breytist úr neikvæðri í jákvæða.SS 316L duft var með hæstu upphafshleðsluna og breyting á hleðsluþéttleika þess varð jákvæð en hélst lág (þ.e. 0,033 nC/g).
Við rannsökuðum áhrif varma niðurbrots á sameinaða hegðun álblöndu (AlSi10Mg) og 316L ryðfríu stáli dufts á meðan við greindum upprunalegu duftið í andrúmslofti eftir 2 klukkustundir við 200°C.
Notkun dufts við háan hita getur bætt útbreiðsluhæfni vörunnar og þessi áhrif virðast vera mikilvægari fyrir duft með mikið sérstakt yfirborð og efni með mikla hitaleiðni.GranuDrum var notað til að meta flæði, GranuPack var notað fyrir kraftmikla fyllingargreiningu og GranuCharge var notað til að greina þrírafmagn duftsins í snertingu við 316L ryðfríu stálrör.
Þessar niðurstöður voru ákvarðaðar með því að nota GranuPack, sem sýnir framfarir á Hausner-stuðlinum fyrir hvert duft (að undanskildu sýni A vegna stærðarskekkju) eftir hitaálagsferlið.Þegar litið er á pökkunarfæribreyturnar (n1/2), þá var engin skýr þróun þar sem sumar vörur sýndu aukinn pökkunarhraða á meðan aðrar höfðu andstæða áhrif (td sýni B og C).
Pósttími: Jan-10-2023