การย่อยสลายด้วยความร้อนของผงโลหะสำหรับการผลิตสารเติมแต่ง: ผลต่อความสามารถในการแพร่กระจาย พลวัตของการบรรจุ และไฟฟ้าสถิต

เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณการเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเราข้อมูลเพิ่มเติม.
การผลิตแบบเติมเนื้อ (AM) เกี่ยวข้องกับการสร้างวัตถุสามมิติ ทีละชั้นบางเฉียบ ซึ่งทำให้มีราคาแพงกว่าการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมอย่างไรก็ตาม มีเพียงส่วนเล็กๆ ของผงที่สะสมระหว่างกระบวนการประกอบเท่านั้นที่จะถูกบัดกรีเข้ากับส่วนประกอบส่วนที่เหลือจะไม่ละลายจึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในทางตรงกันข้าม หากวัตถุถูกสร้างขึ้นแบบดั้งเดิม มักจะจำเป็นต้องกำจัดวัสดุโดยการกัดและการตัดเฉือน
ลักษณะของผงจะเป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์ของเครื่องจักรและต้องพิจารณาก่อนต้นทุนของ AM จะไม่ประหยัดเนื่องจากผงที่ไม่ละลายมีการปนเปื้อนและไม่สามารถรีไซเคิลได้ความเสียหายที่เกิดกับผงส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์สองประการ: การดัดแปลงทางเคมีของผลิตภัณฑ์ และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล เช่น สัณฐานวิทยาและการกระจายขนาดอนุภาค
ในกรณีแรก ภารกิจหลักคือการสร้างโครงสร้างแข็งที่มีโลหะผสมบริสุทธิ์ ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของผง เช่น ออกไซด์หรือไนไตรด์ในกรณีหลัง พารามิเตอร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับความลื่นไหลและความสามารถในการแพร่กระจายดังนั้นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของผงอาจทำให้การกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ไม่สม่ำเสมอ
ข้อมูลจากสิ่งพิมพ์ล่าสุดระบุว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบคลาสสิกไม่สามารถให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับความสามารถในการไหลของผงในการผลิตสารเติมแต่งแบบผงสำหรับการระบุคุณลักษณะของวัตถุดิบ (หรือผง) มีวิธีตรวจวัดที่เหมาะสมหลายวิธีในตลาดที่สามารถตอบสนองข้อกำหนดนี้ได้สถานะความเครียดและสนามการไหลของผงจะต้องเหมือนกันในเซลล์ตรวจวัดและในกระบวนการการมีอยู่ของแรงอัดเข้ากันไม่ได้กับการไหลของพื้นผิวอิสระที่ใช้ในอุปกรณ์ AM ในเครื่องทดสอบเซลล์เฉือนและรีโอมิเตอร์แบบคลาสสิก
GranuTools ได้พัฒนาขั้นตอนการทำงานสำหรับการระบุลักษณะเฉพาะของผงในการผลิตแบบเติมเนื้อเป้าหมายหลักของเราคือการมีเครื่องมือหนึ่งชิ้นต่อรูปทรงเรขาคณิตสำหรับการสร้างแบบจำลองกระบวนการที่แม่นยำ และขั้นตอนการทำงานนี้ใช้เพื่อทำความเข้าใจและติดตามวิวัฒนาการของคุณภาพผงในการพิมพ์หลายรอบอลูมิเนียมอัลลอยด์มาตรฐานหลายตัว (AlSi10Mg) ถูกเลือกสำหรับระยะเวลาที่แตกต่างกันที่โหลดความร้อนที่แตกต่างกัน (ตั้งแต่ 100 ถึง 200 °C)
การย่อยสลายด้วยความร้อนสามารถควบคุมได้โดยการวิเคราะห์ความสามารถของผงในการกักเก็บประจุผงถูกวิเคราะห์เพื่อหาความสามารถในการไหล (เครื่องมือ GranuDrum), จลนพลศาสตร์ของการอัดตัว (เครื่องมือ GranuPack) และพฤติกรรมไฟฟ้าสถิต (เครื่องมือ GranuCharge)การตรวจวัดการยึดเกาะและจลนศาสตร์ของการอัดมีไว้สำหรับมวลผงต่อไปนี้
ผงที่กระจายตัวได้ง่ายจะมีดัชนีการยึดเกาะต่ำ ในขณะที่ผงที่มีไดนามิกการบรรจุที่รวดเร็วจะผลิตชิ้นส่วนทางกลที่มีความพรุนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่เติมได้ยาก
ผงอะลูมิเนียมอัลลอยด์ 3 ชนิด (AlSi10Mg) เก็บไว้ในห้องปฏิบัติการของเราเป็นเวลาหลายเดือน โดยมีการกระจายขนาดอนุภาคต่างกัน และเลือกตัวอย่างเหล็กกล้าไร้สนิม 316L หนึ่งตัวอย่าง ซึ่งในที่นี้เรียกว่าตัวอย่าง A, B และ Cลักษณะของตัวอย่างอาจแตกต่างจากที่อื่นผู้ผลิตการกระจายขนาดอนุภาคของตัวอย่างวัดโดยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนด้วยเลเซอร์/ISO 13320
เนื่องจากพวกมันควบคุมพารามิเตอร์ของเครื่องจักร จึงต้องพิจารณาคุณสมบัติของผงก่อน และหากเราพิจารณาว่าผงที่ไม่ละลายนั้นมีการปนเปื้อนและไม่สามารถรีไซเคิลได้ ต้นทุนของการผลิตแบบเติมเนื้อจะไม่ประหยัดเท่าที่เราต้องการดังนั้น จะมีการตรวจสอบพารามิเตอร์สามตัว: การไหลของผง จลนพลศาสตร์ของการบรรจุ และไฟฟ้าสถิต
ความสามารถในการเกลี่ยจะสัมพันธ์กับความสม่ำเสมอและ "ความเรียบ" ของชั้นผงหลังการทาทับสิ่งนี้สำคัญมากเนื่องจากพื้นผิวเรียบจะพิมพ์ได้ง่ายกว่า และสามารถตรวจสอบได้ด้วยเครื่องมือ GranuDrum พร้อมการวัดดัชนีการยึดเกาะ
เนื่องจากรูขุมขนเป็นจุดอ่อนในวัสดุ จึงอาจทำให้เกิดรอยแตกได้การเปลี่ยนแปลงของการบรรจุเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญอันดับสอง เนื่องจากผงการบรรจุแบบเร็วมีความพรุนต่ำลักษณะการทำงานนี้ถูกวัดด้วย GranuPack ที่มีค่า n1/2
การมีอยู่ของประจุไฟฟ้าในผงจะสร้างแรงยึดเกาะที่นำไปสู่การก่อตัวของกลุ่มก้อนGranuCharge วัดความสามารถของผงในการสร้างประจุไฟฟ้าสถิตเมื่อสัมผัสกับวัสดุที่เลือกระหว่างการไหล
ในระหว่างการประมวลผล GranuCharge สามารถคาดการณ์การเสื่อมสภาพของการไหล เช่น การก่อตัวของชั้นใน AMดังนั้น การตรวจวัดที่ได้จึงมีความไวต่อสถานะของพื้นผิวเกรน (ออกซิเดชัน การปนเปื้อน และความขรุขระ)การเสื่อมสภาพของผงที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถวัดปริมาณได้อย่างแม่นยำ (±0.5 nC)
GranuDrum ใช้หลักการของถังหมุนและเป็นวิธีการที่ตั้งโปรแกรมไว้สำหรับการวัดความสามารถในการไหลของผงกระบอกแนวนอนที่มีผนังด้านข้างโปร่งใสบรรจุตัวอย่างผงครึ่งหนึ่งดรัมหมุนรอบแกนด้วยความเร็วเชิงมุม 2 ถึง 60 รอบต่อนาที และกล้อง CCD จะถ่ายภาพ (ตั้งแต่ 30 ถึง 100 ภาพในช่วงเวลา 1 วินาที)อินเทอร์เฟซของอากาศ/ผงจะถูกระบุในแต่ละภาพโดยใช้อัลกอริธึมการตรวจจับขอบ
คำนวณตำแหน่งเฉลี่ยของอินเทอร์เฟซและการแกว่งรอบตำแหน่งเฉลี่ยนี้สำหรับความเร็วในการหมุนแต่ละครั้ง มุมการไหล (หรือ "มุมไดนามิกของการพักตัว") αf คำนวณจากตำแหน่งส่วนต่อประสานเฉลี่ย และดัชนีการยึดเกาะแบบไดนามิก σf ซึ่งอ้างอิงถึงพันธะระหว่างอนุภาค จะถูกวิเคราะห์จากความผันผวนของส่วนต่อประสาน
มุมการไหลได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์จำนวนหนึ่ง ได้แก่ แรงเสียดทานระหว่างอนุภาค รูปร่าง และการทำงานร่วมกัน (van der Waals แรงไฟฟ้าสถิตและแรงฝอย)ผงที่เกาะติดกันส่งผลให้เกิดการไหลเป็นช่วงๆ ในขณะที่ผงที่ไม่เกาะติดกันส่งผลให้เกิดการไหลที่สม่ำเสมอค่าที่น้อยกว่าของมุมการไหล αf สอดคล้องกับคุณสมบัติการไหลที่ดีดัชนีการยึดเกาะแบบไดนามิกใกล้กับศูนย์สอดคล้องกับผงที่ไม่ยึดเกาะ ดังนั้นเมื่อการยึดเกาะของผงเพิ่มขึ้น ดัชนีการยึดเกาะก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
GranuDrum ช่วยให้คุณสามารถวัดมุมของหิมะถล่มครั้งแรกและการเติมอากาศของผงระหว่างการไหล รวมทั้งวัดดัชนีการยึดเกาะ σf และมุมการไหล αf ขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุน
ความหนาแน่นรวมของ GranuPack ความหนาแน่นของการต๊าป และการวัดอัตราส่วนของ Hausner (หรือที่เรียกว่า "การทดสอบการสัมผัส") เป็นที่นิยมอย่างมากในการแสดงลักษณะเฉพาะของผง เนื่องจากความง่ายและรวดเร็วในการวัดความหนาแน่นของผงและความสามารถในการเพิ่มความหนาแน่นเป็นตัวแปรสำคัญในระหว่างการเก็บรักษา การขนส่ง การรวมตัว ฯลฯ ขั้นตอนที่แนะนำมีอธิบายไว้ในเภสัชตำรับ
การทดสอบง่ายๆ นี้มีข้อเสียที่สำคัญสามประการการวัดค่าขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน และวิธีการเติมจะส่งผลต่อปริมาตรผงเริ่มต้นการวัดปริมาตรด้วยสายตาอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงในผลลัพธ์ได้เนื่องจากความเรียบง่ายของการทดลอง เราจึงละเลยไดนามิกของการบดอัดระหว่างขนาดเริ่มต้นและขนาดสุดท้าย
วิเคราะห์พฤติกรรมของผงที่ป้อนเข้าไปในทางออกต่อเนื่องโดยใช้อุปกรณ์อัตโนมัติวัดค่าสัมประสิทธิ์ Hausner Hr ความหนาแน่นเริ่มต้น ρ(0) และความหนาแน่นสุดท้าย ρ(n) อย่างแม่นยำหลังจากคลิก n ครั้ง
จำนวนก๊อกมักจะคงที่ที่ n=500GranuPack คือการวัดความหนาแน่นของการต๊าปแบบอัตโนมัติและขั้นสูงโดยอิงตามการวิจัยแบบไดนามิกล่าสุด
สามารถใช้ดัชนีอื่นๆ ได้ แต่ไม่ได้ระบุไว้ที่นี่ผงจะถูกวางในท่อโลหะและผ่านกระบวนการเริ่มต้นโดยอัตโนมัติอย่างเข้มงวดการประมาณค่าของพารามิเตอร์ไดนามิก n1/2 และความหนาแน่นสูงสุด ρ(∞) นำมาจากเส้นโค้งการบดอัด
กระบอกกลวงน้ำหนักเบาวางอยู่ด้านบนของฐานแป้งเพื่อรักษาระดับส่วนต่อประสานของผง/อากาศระหว่างการบดอัดท่อที่บรรจุตัวอย่างผงจะมีความสูงคงที่ ∆Z จากนั้นตกลงสู่ความสูงอย่างอิสระ โดยปกติแล้วจะคงที่ที่ ∆Z = 1 มม. หรือ ∆Z = 3 มม. โดยจะวัดโดยอัตโนมัติหลังจากการกระแทกแต่ละครั้งจากความสูง คุณสามารถคำนวณปริมาตร V ของเสาเข็มได้
ความหนาแน่นคืออัตราส่วนของมวล m ต่อปริมาตร V ของชั้นผงทราบมวลของผง m แล้วจึงใช้ความหนาแน่น ρ หลังจากปล่อยแต่ละครั้ง
ค่าสัมประสิทธิ์ Hausner Hr สัมพันธ์กับอัตราการบดอัด และวิเคราะห์โดยสมการ Hr = ρ(500) / ρ(0) โดยที่ ρ(0) คือความหนาแน่นรวมเริ่มต้น และ ρ(500) คือความหนาแน่นของก๊อกที่คำนวณได้หลังจาก 500 ก๊อกผลลัพธ์สามารถทำซ้ำได้ด้วยผงจำนวนเล็กน้อย (ปกติ 35 มล.) โดยใช้วิธี GranuPack
คุณสมบัติของผงและลักษณะของวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในระหว่างการไหล ประจุไฟฟ้าสถิตจะถูกสร้างขึ้นภายในผง และประจุเหล่านี้เกิดจากเอฟเฟกต์ไทรโบอิเล็กทริก ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนประจุเมื่อของแข็งสองชนิดสัมผัสกัน
เมื่อผงไหลภายในอุปกรณ์ เอฟเฟกต์ไทรโบอิเล็กทริกจะเกิดขึ้นที่การสัมผัสระหว่างอนุภาคและที่การสัมผัสระหว่างอนุภาคและอุปกรณ์
เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่เลือก GranuCharge จะวัดปริมาณประจุไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นภายในผงระหว่างการไหลโดยอัตโนมัติตัวอย่างของผงจะไหลในท่อ V แบบสั่น และตกลงไปลงในถ้วยฟาราเดย์ที่เชื่อมต่อกับอิเล็กโตรมิเตอร์ ซึ่งจะวัดประจุที่ผงได้รับขณะเคลื่อนที่ผ่านท่อ Vเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สามารถทำซ้ำได้ ให้ป้อนท่อ V บ่อยๆ ด้วยอุปกรณ์ที่หมุนหรือสั่น
ผลกระทบของไทรโบอิเล็กทริกทำให้วัตถุหนึ่งได้รับอิเล็กตรอนบนพื้นผิวจึงมีประจุลบ ในขณะที่วัตถุอีกวัตถุหนึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนจึงมีประจุบวกวัสดุบางชนิดได้รับอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าวัสดุชนิดอื่น และในทำนองเดียวกัน วัสดุอื่นๆ สูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่า
วัสดุใดกลายเป็นลบและกลายเป็นบวกขึ้นอยู่กับแนวโน้มสัมพัทธ์ของวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนเพื่อแสดงถึงแนวโน้มเหล่านี้ ซีรีส์ไทรโบอิเล็กทริกที่แสดงในตารางที่ 1 จึงได้รับการพัฒนาวัสดุที่มีแนวโน้มที่จะมีประจุบวกและวัสดุอื่นๆ ที่มีแนวโน้มที่จะมีประจุลบจะแสดงรายการไว้ ในขณะที่วัสดุที่ไม่แสดงแนวโน้มด้านพฤติกรรมจะแสดงรายการไว้ตรงกลางตาราง
ในทางกลับกัน ตารางนี้ให้ข้อมูลแนวโน้มพฤติกรรมการชาร์จวัสดุเท่านั้น ดังนั้น GranuCharge จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ค่าที่แม่นยำสำหรับพฤติกรรมการชาร์จแบบผง
มีการทดลองหลายครั้งเพื่อวิเคราะห์การสลายตัวด้วยความร้อนตัวอย่างถูกทิ้งไว้ที่ 200°C เป็นเวลาหนึ่งถึงสองชั่วโมงจากนั้นวิเคราะห์ผงด้วย GranuDrum ทันที (ชื่อความร้อน)จากนั้นจึงวางผงลงในภาชนะจนกระทั่งถึงอุณหภูมิโดยรอบ จากนั้นจึงวิเคราะห์โดยใช้ GranuDrum, GranuPack และ GranuCharge (เช่น "เย็น")
ตัวอย่างดิบได้รับการวิเคราะห์โดยใช้ GranuPack, GranuDrum และ GranuCharge ที่ความชื้น/อุณหภูมิห้องเดียวกัน เช่น ความชื้นสัมพัทธ์ 35.0 ± 1.5% และอุณหภูมิ 21.0 ± 1.0 °C
ดัชนีการยึดเกาะจะคำนวณความสามารถในการไหลของผงและสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของส่วนเชื่อมต่อ (ผง/อากาศ) ซึ่งสะท้อนถึงแรงสัมผัสเพียงสามแรงเท่านั้น (van der Waals, capillary และไฟฟ้าสถิต)ก่อนการทดลอง ให้บันทึกความชื้นสัมพัทธ์ (RH, %) และอุณหภูมิ (°C)จากนั้นเทผงลงในภาชนะถังแล้วเริ่มการทดลอง
เราสรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่ไวต่อการจับเป็นก้อนเมื่อพิจารณาพารามิเตอร์ทิโซโทรปิกสิ่งที่น่าสนใจคือความเครียดจากความร้อนเปลี่ยนพฤติกรรมรีโอโลจีของผงของตัวอย่าง A และ B จากการทำให้หนาขึ้นด้วยแรงเฉือนเป็นการทำให้ผอมบางด้วยแรงเฉือนในทางกลับกัน ตัวอย่าง C และ SS 316L ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและแสดงให้เห็นเพียงการเฉือนหนาเท่านั้นผงแต่ละชนิดมีความสามารถในการกระจายตัวที่ดีขึ้น (เช่น ดัชนีการยึดเกาะที่ต่ำกว่า) หลังจากการทำความร้อนและความเย็น
ผลกระทบของอุณหภูมิยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวจำเพาะของอนุภาคด้วยยิ่งค่าการนำความร้อนของวัสดุมากขึ้น ผลกระทบต่ออุณหภูมิก็จะยิ่งมากขึ้น (เช่น ???225°?=250?.?-1.?-1) และ ?316?225°?=19?.?-1.?-1) ยิ่งอนุภาคเล็กลง ผลกระทบของอุณหภูมิก็จะยิ่งสำคัญมากขึ้นเท่านั้นการทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผงโลหะผสมอลูมิเนียมเนื่องจากความสามารถในการแพร่กระจายที่เพิ่มขึ้น และตัวอย่างที่ถูกทำให้เย็นลงก็มีความสามารถในการไหลที่ดียิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับผงที่บริสุทธิ์
สำหรับการทดลอง GranuPack แต่ละครั้ง น้ำหนักของผงจะถูกบันทึกก่อนการทดลองแต่ละครั้ง และตัวอย่างจะถูกกระแทก 500 ครั้งด้วยความถี่กระแทก 1 เฮิรตซ์ โดยมีการตกอย่างอิสระของเซลล์การวัด 1 มม. (พลังงานกระแทก ∝)ตัวอย่างจะถูกจ่ายเข้าไปในเซลล์ตรวจวัดตามคำแนะนำของซอฟต์แวร์ที่เป็นอิสระจากผู้ใช้จากนั้นทำการวัดซ้ำสองครั้งเพื่อประเมินความสามารถในการทำซ้ำและเพื่อตรวจสอบค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
หลังจากการวิเคราะห์ GranuPack เสร็จสิ้น ความหนาแน่นของการบรรจุเริ่มต้น (ρ(0)) ความหนาแน่นของการบรรจุขั้นสุดท้าย (จากการคลิกหลายครั้ง n = 500 เช่น ρ(500)) อัตราส่วน Hausner/ดัชนี Carr (Hr/Cr) และสองรายการที่บันทึกไว้ พารามิเตอร์ (n1/2 และ τ) ที่เกี่ยวข้องกับไดนามิกของการบดอัดความหนาแน่นที่เหมาะสมที่สุด ρ(∞) ก็จะแสดงเช่นกัน (ดูภาคผนวก 1)ตารางด้านล่างจัดระเบียบข้อมูลการทดลองใหม่
รูปที่ 6 และ 7 แสดงเส้นโค้งการบดอัดโดยรวม (ความหนาแน่นรวมเทียบกับจำนวนการกระแทก) และอัตราส่วนพารามิเตอร์ n1/2/Hausnerแถบข้อผิดพลาดที่คำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ยจะแสดงในแต่ละเส้นโค้ง และความเบี่ยงเบนมาตรฐานคำนวณจากการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำ
ผลิตภัณฑ์สแตนเลส 316L เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักมากที่สุด (ρ(0) = 4.554 กรัม/มล.)ในแง่ของความหนาแน่นของการต๊าป SS 316L ยังคงเป็นผงที่หนักที่สุด (ρ(n) = 5.044 กรัม/มิลลิลิตร) ตามด้วยตัวอย่าง A (ρ(n) = 1.668 กรัม/มิลลิลิตร) ตามด้วยตัวอย่าง B (ρ (n) = 1.668 ก./มล.) (n) = 1.645 ก./มล.)ตัวอย่าง C มีค่าต่ำสุด (ρ(n) = 1.581 กรัม/มิลลิลิตร)ตามความหนาแน่นรวมของผงเริ่มต้น เราจะเห็นว่าตัวอย่าง A นั้นเบาที่สุด และเมื่อคำนึงถึงข้อผิดพลาด (1.380 กรัม / มล.) ตัวอย่าง B และ C มีค่าเท่ากันโดยประมาณ
เมื่อผงถูกให้ความร้อน อัตราส่วน Hausner จะลดลง ซึ่งเกิดขึ้นกับตัวอย่าง B, C และ SS 316L เท่านั้นสำหรับตัวอย่าง A ไม่สามารถทำได้เนื่องจากขนาดของแถบค่าคลาดเคลื่อนสำหรับ n1/2 แนวโน้มของพารามิเตอร์จะระบุได้ยากกว่าสำหรับตัวอย่าง A และ SS 316L ค่าของ n1/2 ลดลงหลังจาก 2 ชั่วโมงที่ 200°C ในขณะที่สำหรับผง B และ C ค่าจะเพิ่มขึ้นหลังการให้ความร้อน
มีการใช้เครื่องป้อนแบบสั่นสำหรับการทดลอง GranuCharge แต่ละครั้ง (ดูรูปที่ 8)ใช้ท่อสแตนเลส 316L.ทำการวัดซ้ำ 3 ครั้งเพื่อประเมินความสามารถในการทำซ้ำน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ที่ใช้สำหรับการวัดแต่ละครั้งอยู่ที่ประมาณ 40 มล. และไม่มีผงกลับคืนมาหลังการวัด
ก่อนการทดลอง จะมีการบันทึกน้ำหนักของผง (mp, g) ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ (RH, %) และอุณหภูมิ (°C)ในช่วงเริ่มต้นของการทดสอบ ให้วัดความหนาแน่นประจุของผงปฐมภูมิ (q0 ในหน่วย µC/กก.) โดยการใส่ผงลงในถ้วยฟาราเดย์สุดท้าย ให้บันทึกมวลของผงและคำนวณความหนาแน่นประจุสุดท้าย (qf, µC/kg) และ Δq (Δq = qf – q0) เมื่อสิ้นสุดการทดลอง
ข้อมูล GranuCharge แบบดิบแสดงอยู่ในตารางที่ 2 และรูปที่ 9 (σ คือค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่คำนวณจากผลลัพธ์ของการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำ) และผลลัพธ์จะแสดงเป็นฮิสโตแกรม (แสดงเฉพาะ q0 และ Δq เท่านั้น)SS 316L มีต้นทุนเริ่มต้นต่ำที่สุดอาจเนื่องมาจากผลิตภัณฑ์นี้มี PSD สูงสุดสำหรับปริมาณประจุเริ่มต้นของผงโลหะผสมอะลูมิเนียมปฐมภูมินั้น ไม่สามารถสรุปได้เนื่องจากขนาดของข้อผิดพลาด
หลังจากสัมผัสกับท่อสแตนเลส 316L ตัวอย่าง A ได้รับประจุน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับผง B และ C ซึ่งเน้นแนวโน้มที่คล้ายกัน เมื่อถูผง SS 316L ด้วย SS 316L จะพบความหนาแน่นของประจุใกล้กับ 0 (ดูไทรโบอิเล็กทริก ชุด).ผลิตภัณฑ์ B ยังคงมีประจุมากกว่า A สำหรับตัวอย่าง C แนวโน้มยังคงดำเนินต่อไป (ประจุเริ่มต้นที่เป็นบวกและประจุสุดท้ายหลังการรั่วไหล) แต่จำนวนประจุจะเพิ่มขึ้นหลังจากการสลายเนื่องจากความร้อน
หลังจากความเครียดจากความร้อนที่อุณหภูมิ 200 °C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พฤติกรรมของผงจะดูน่าทึ่งในตัวอย่างนี้ A และ B ประจุเริ่มต้นจะลดลง และประจุสุดท้ายจะเปลี่ยนจากลบไปเป็นบวกผง SS 316L มีประจุเริ่มต้นสูงสุดและการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นประจุกลายเป็นบวกแต่ยังคงต่ำ (เช่น 0.033 nC/g)
เราตรวจสอบผลกระทบของการย่อยสลายเนื่องจากความร้อนต่อพฤติกรรมรวมของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ (AlSi10Mg) และผงสเตนเลส 316L ในขณะที่วิเคราะห์ผงดั้งเดิมในอากาศแวดล้อมหลังจากผ่านไป 2 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 200°C
การใช้ผงที่อุณหภูมิสูงสามารถปรับปรุงความสามารถในการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ได้ และผลกระทบนี้ดูเหมือนจะมีความสำคัญมากกว่าสำหรับผงที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงและวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงGranuDrum ถูกใช้เพื่อประเมินการไหล GranuPack ใช้สำหรับการวิเคราะห์การบรรจุแบบไดนามิก และใช้ GranuCharge เพื่อวิเคราะห์ไทรโบอิเล็กทริกของผงเมื่อสัมผัสกับท่อสแตนเลส 316L
ผลลัพธ์เหล่านี้จัดทำขึ้นโดยใช้ GranuPack ซึ่งแสดงการปรับปรุงสัมประสิทธิ์ Hausner สำหรับผงแต่ละชนิด (ยกเว้นตัวอย่าง A เนื่องจากข้อผิดพลาดด้านขนาด) หลังจากกระบวนการเค้นความร้อนเมื่อดูที่พารามิเตอร์การบรรจุ (n1/2) ก็ไม่มีแนวโน้มที่ชัดเจน เนื่องจากผลิตภัณฑ์บางชนิดมีความเร็วในการบรรจุเพิ่มขึ้น ในขณะที่ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ให้ผลลัพธ์ที่ตัดกัน (เช่น ตัวอย่าง B และ C)