अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगसाठी मेटल पावडरचे थर्मल डिग्रेडेशन: स्प्रेडेबिलिटी, पॅकिंग डायनॅमिक्स आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक्सवर परिणाम

तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो.ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापरास सहमती देता.अतिरिक्त माहिती.
अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग (AM) मध्ये त्रिमितीय वस्तू, एका वेळी एक अति-पातळ थर तयार करणे, पारंपारिक मशीनिंगपेक्षा ते अधिक महाग बनवणे समाविष्ट आहे.तथापि, असेंबली प्रक्रियेदरम्यान जमा केलेल्या पावडरचा फक्त एक छोटासा भाग घटकामध्ये सोल्डर केला जातो.उर्वरित नंतर वितळत नाही, म्हणून ते पुन्हा वापरले जाऊ शकते.याउलट, जर वस्तू शास्त्रीय पद्धतीने तयार केली असेल, तर सामान्यतः दळणे आणि मशीनिंगद्वारे सामग्री काढणे आवश्यक असते.
पावडरची वैशिष्ट्ये मशीनचे पॅरामीटर्स निर्धारित करतात आणि प्रथम विचारात घेणे आवश्यक आहे.न वितळलेली पावडर दूषित आणि पुनर्वापर करण्यायोग्य नसल्यामुळे AM ची किंमत आर्थिकदृष्ट्या कमी असेल.पावडरचे नुकसान दोन घटनांमध्ये परिणाम करते: उत्पादनातील रासायनिक बदल आणि यांत्रिक गुणधर्मांमधील बदल जसे की आकारविज्ञान आणि कणांच्या आकाराचे वितरण.
पहिल्या प्रकरणात, मुख्य कार्य म्हणजे शुद्ध मिश्र धातु असलेली घन संरचना तयार करणे, म्हणून आपल्याला पावडरचे दूषित होणे टाळावे लागेल, उदाहरणार्थ, ऑक्साइड किंवा नायट्राइडसह.नंतरच्या बाबतीत, हे पॅरामीटर्स तरलता आणि प्रसारक्षमतेशी संबंधित आहेत.म्हणून, पावडरच्या गुणधर्मांमधील कोणत्याही बदलामुळे उत्पादनाचे एकसमान वितरण होऊ शकते.
अलीकडील प्रकाशनांमधील डेटा सूचित करतो की क्लासिकल फ्लोमीटर पावडर बेड अॅडिटीव्हच्या उत्पादनात पावडर प्रवाहक्षमतेबद्दल पुरेशी माहिती देऊ शकत नाहीत.कच्च्या मालाच्या (किंवा पावडर) वैशिष्ट्यांबद्दल, बाजारात अनेक योग्य मापन पद्धती आहेत ज्या या आवश्यकता पूर्ण करू शकतात.मापन कक्ष आणि प्रक्रियेत तणाव स्थिती आणि पावडर प्रवाह क्षेत्र समान असणे आवश्यक आहे.कॉम्प्रेसिव्ह लोड्सची उपस्थिती शिअर सेल टेस्टर्स आणि क्लासिकल रिओमीटरमध्ये एएम उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या मुक्त पृष्ठभागाच्या प्रवाहाशी विसंगत आहे.
ग्रॅन्युटूल्सने अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये पावडर कॅरेक्टरायझेशनसाठी वर्कफ्लो विकसित केले आहेत.अचूक प्रक्रिया मॉडेलिंगसाठी प्रति भूमिती एक साधन असणे हे आमचे मुख्य उद्दिष्ट होते आणि या कार्यप्रवाहाचा वापर एकाधिक प्रिंट पासवर पावडर गुणवत्तेची उत्क्रांती समजून घेण्यासाठी आणि ट्रॅक करण्यासाठी केला गेला.वेगवेगळ्या थर्मल भारांवर (100 ते 200 °C पर्यंत) वेगवेगळ्या कालावधीसाठी अनेक मानक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु (AlSi10Mg) निवडले गेले.
पावडरच्या चार्ज साठवण्याच्या क्षमतेचे विश्लेषण करून थर्मल डिग्रेडेशन नियंत्रित केले जाऊ शकते.प्रवाहक्षमता (ग्रॅन्युड्रम इन्स्ट्रुमेंट), पॅकिंग किनेटिक्स (ग्रॅनूपॅक इन्स्ट्रुमेंट) आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक वर्तन (ग्रॅनूचार्ज इन्स्ट्रुमेंट) साठी पावडरचे विश्लेषण केले गेले.सामंजस्य आणि पॅकिंग गतीशास्त्र मोजमाप खालील पावडर जनतेसाठी उपलब्ध आहेत.
जे पावडर सहज पसरतात ते कमी समन्वय निर्देशांक अनुभवतात, तर जलद भरणा डायनॅमिक्ससह पावडर भरणे कठीण असलेल्या उत्पादनांच्या तुलनेत कमी छिद्रयुक्त यांत्रिक भाग तयार करतात.
आमच्या प्रयोगशाळेत अनेक महिने साठवून ठेवलेले तीन अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पावडर (AlSi10Mg), वेगवेगळ्या कणांच्या आकाराचे वितरण आणि एक 316L स्टेनलेस स्टीलचा नमुना, ज्याला येथे नमुने A, B आणि C म्हणून संबोधले जाते, निवडले गेले.नमुन्यांची वैशिष्ट्ये इतरांपेक्षा भिन्न असू शकतात.उत्पादकनमुना कण आकार वितरण लेसर विवर्तन विश्लेषण/ISO 13320 द्वारे मोजले गेले.
ते यंत्राच्या मापदंडांवर नियंत्रण ठेवत असल्याने, पावडरच्या गुणधर्मांचा प्रथम विचार करणे आवश्यक आहे आणि जर आपण न वितळलेल्या पावडरला दूषित आणि पुनर्वापर न करता येणारा मानला तर, अॅडिटीव्ह मॅन्युफॅक्चरिंगची किंमत आपल्याला पाहिजे तितकी किफायतशीर होणार नाही.म्हणून, तीन पॅरामीटर्स तपासल्या जातील: पावडर प्रवाह, पॅकिंग गतिशास्त्र आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक्स.
रीकोटिंग ऑपरेशननंतर पावडर लेयरची एकसमानता आणि "गुळगुळीतपणा" यांच्याशी स्प्रेडेबिलिटी संबंधित आहे.हे खूप महत्वाचे आहे कारण गुळगुळीत पृष्ठभाग मुद्रित करणे सोपे आहे आणि आसंजन निर्देशांक मापनासह ग्रॅन्युड्रम टूलद्वारे तपासले जाऊ शकते.
छिद्र सामग्रीमध्ये कमकुवत बिंदू असल्यामुळे, ते क्रॅक होऊ शकतात.पॅकिंग डायनॅमिक्स हे दुसरे गंभीर पॅरामीटर आहे कारण जलद पॅकिंग पावडरमध्ये छिद्र कमी असते.हे वर्तन ग्रॅन्युपॅकसह n1/2 च्या मूल्यासह मोजले गेले आहे.
पावडरमध्ये इलेक्ट्रिकल चार्जची उपस्थिती एकसंध शक्ती तयार करते ज्यामुळे अॅग्लोमेरेट्स तयार होतात.ग्रॅनूचार्ज प्रवाहादरम्यान निवडलेल्या सामग्रीशी संपर्क साधल्यानंतर इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्ज निर्माण करण्यासाठी पावडरची क्षमता मोजते.
प्रक्रियेदरम्यान, ग्रॅनूचार्ज प्रवाहाच्या बिघाडाचा अंदाज लावू शकतो, जसे की AM मध्ये थर तयार होणे.अशा प्रकारे, प्राप्त केलेले मोजमाप धान्य पृष्ठभागाच्या स्थितीसाठी (ऑक्सिडेशन, दूषित होणे आणि खडबडीतपणा) अत्यंत संवेदनशील असतात.पुनर्प्राप्त पावडरचे वृद्धत्व नंतर अचूकपणे मोजले जाऊ शकते (±0.5 nC).
ग्रॅन्युड्रम रोटेटिंग ड्रमच्या तत्त्वावर आधारित आहे आणि पावडरची प्रवाहक्षमता मोजण्यासाठी प्रोग्राम केलेली पद्धत आहे.पारदर्शक बाजूच्या भिंती असलेल्या क्षैतिज सिलेंडरमध्ये पावडरचा अर्धा नमुना असतो.ड्रम त्याच्या अक्षाभोवती 2 ते 60 rpm च्या टोकदार वेगाने फिरतो आणि CCD कॅमेरा छायाचित्रे घेतो (1 सेकंदाच्या अंतराने 30 ते 100 प्रतिमा).एज डिटेक्शन अल्गोरिदम वापरून प्रत्येक प्रतिमेवर हवा/पावडर इंटरफेस ओळखला जातो.
इंटरफेसची सरासरी स्थिती आणि या सरासरी स्थितीभोवती दोलनांची गणना करा.प्रत्येक रोटेशन गतीसाठी, प्रवाह कोन (किंवा "विरामाचा डायनॅमिक कोन") αf ची सरासरी इंटरफेस स्थितीवरून गणना केली जाते आणि डायनॅमिक आसंजन निर्देशांक σf, जो इंटरपार्टिकल बाँडिंगचा संदर्भ देतो, इंटरफेस चढउतारांवरून विश्लेषित केला जातो.
प्रवाह कोन अनेक पॅरामीटर्सद्वारे प्रभावित होतो: कण, आकार आणि एकसंधता (व्हॅन डेर वाल्स, इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि केशिका बल) यांच्यातील घर्षण.एकसंध पावडरचा परिणाम अधूनमधून प्रवाहात होतो, तर नॉन-एकसंध पावडरचा परिणाम नियमित प्रवाहात होतो.प्रवाह कोन αf ची लहान मूल्ये चांगल्या प्रवाह गुणधर्मांशी संबंधित आहेत.शून्याच्या जवळ असलेला डायनॅमिक आसंजन निर्देशांक नॉन-एकसंध पावडरशी सुसंगत असतो, म्हणून, पावडरचे आसंजन वाढत असताना, आसंजन निर्देशांक त्यानुसार वाढतो.
ग्रॅन्युड्रम तुम्हाला पहिल्या हिमस्खलनाचा कोन आणि प्रवाहादरम्यान पावडरचे वायुवीजन मोजू देते, तसेच रोटेशनच्या गतीवर अवलंबून आसंजन निर्देशांक σf आणि प्रवाह कोन αf मोजू देते.
ग्रॅन्युपॅक बल्क डेन्सिटी, टॅपिंग डेन्सिटी आणि हौसनर रेशो मोजमाप (ज्याला "टच टेस्ट्स" देखील म्हणतात) पावडर कॅरेक्टरायझेशनमध्ये खूप लोकप्रिय आहेत कारण मोजमाप सहज आणि वेगवान आहे.पावडरची घनता आणि त्याची घनता वाढवण्याची क्षमता हे स्टोरेज, वाहतूक, एकत्रीकरण इत्यादी दरम्यानचे महत्त्वाचे मापदंड आहेत. फार्माकोपियामध्ये शिफारस केलेल्या प्रक्रियेचे वर्णन केले आहे.
या साध्या चाचणीत तीन प्रमुख तोटे आहेत.मोजमाप ऑपरेटरवर अवलंबून असतात आणि भरण्याची पद्धत प्रारंभिक पावडर व्हॉल्यूमवर परिणाम करते.व्हिज्युअल व्हॉल्यूमच्या मोजमापांमुळे परिणामांमध्ये गंभीर त्रुटी येऊ शकतात.प्रयोगाच्या साधेपणामुळे, आम्ही प्रारंभिक आणि अंतिम परिमाणांमधील कॉम्पॅक्शन डायनॅमिक्सकडे दुर्लक्ष केले.
सतत आउटलेटमध्ये फेड केलेल्या पावडरच्या वर्तनाचे स्वयंचलित उपकरणे वापरून विश्लेषण केले गेले.हौसनर गुणांक Hr, प्रारंभिक घनता ρ(0) आणि अंतिम घनता ρ(n) n क्लिकनंतर अचूकपणे मोजा.
नळांची संख्या सहसा n=500 वर निश्चित केली जाते.GranuPack नवीनतम डायनॅमिक संशोधनावर आधारित स्वयंचलित आणि प्रगत टॅपिंग घनता मापन आहे.
इतर निर्देशांक वापरले जाऊ शकतात, परंतु ते येथे सूचीबद्ध नाहीत.पावडर मेटल ट्यूबमध्ये ठेवली जाते आणि कठोर स्वयंचलित आरंभिक प्रक्रियेतून जाते.डायनॅमिक पॅरामीटर n1/2 आणि कमाल घनता ρ(∞) चे एक्स्ट्रापोलेशन कॉम्पॅक्शन वक्र पासून घेतले जाते.
कॉम्पॅक्शन दरम्यान पावडर/एअर इंटरफेस पातळी ठेवण्यासाठी पावडर बेडच्या वर एक हलका पोकळ सिलेंडर बसतो.पावडरचा नमुना असलेली ट्यूब एका निश्चित उंचीवर ∆Z पर्यंत वाढते आणि नंतर मुक्तपणे उंचीवर येते, सामान्यतः ∆Z = 1 मिमी किंवा ∆Z = 3 मिमी वर निश्चित केली जाते, प्रत्येक आघातानंतर आपोआप मोजली जाते.उंचीनुसार, आपण ढिगाऱ्याच्या व्हॉल्यूम V ची गणना करू शकता.
घनता हे पावडर लेयरच्या व्हॉल्यूम V ते वस्तुमान m चे गुणोत्तर आहे.पावडर वस्तुमान m ज्ञात आहे, घनता ρ प्रत्येक प्रकाशनानंतर लागू केली जाते.
हॉस्नर गुणांक Hr हे कॉम्पॅक्शन दराशी संबंधित आहे आणि Hr = ρ(500) / ρ(0) या समीकरणाद्वारे विश्लेषित केले जाते, जेथे ρ(0) ही प्रारंभिक बल्क घनता आहे आणि ρ(500) ही 500 नंतर गणना केलेली टॅप घनता आहे. टॅपग्रॅन्युपॅक पद्धतीचा वापर करून थोड्या प्रमाणात पावडर (सामान्यतः 35 मिली) सह परिणाम पुनरुत्पादित केले जातात.
पावडरचे गुणधर्म आणि साधन ज्या सामग्रीपासून बनवले जाते त्याचे स्वरूप हे मुख्य मापदंड आहेत.प्रवाहादरम्यान, पावडरच्या आत इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्जेस तयार होतात आणि हे शुल्क ट्रायबोइलेक्ट्रिक प्रभावामुळे होते, जेव्हा दोन घन पदार्थांच्या संपर्कात येतात तेव्हा शुल्कांची देवाणघेवाण होते.
जेव्हा पावडर उपकरणाच्या आत वाहते तेव्हा कणांमधील संपर्कात आणि कण आणि उपकरण यांच्यातील संपर्कात ट्रायबोइलेक्ट्रिक प्रभाव उद्भवतात.
निवडलेल्या सामग्रीशी संपर्क केल्यावर, ग्रॅनूचार्ज प्रवाहादरम्यान पावडरच्या आत निर्माण झालेल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक चार्जचे प्रमाण स्वयंचलितपणे मोजते.पावडरचा नमुना कंपन करणाऱ्या व्ही-ट्यूबमध्ये वाहतो आणि इलेक्ट्रोमीटरला जोडलेल्या फॅराडे कपमध्ये पडतो जो पावडर V-ट्यूबमधून फिरताना प्राप्त होणारा चार्ज मोजतो.पुनरुत्पादक परिणामांसाठी, व्ही-ट्यूबला वारंवार फिरवत किंवा कंपन करणार्‍या उपकरणासह फीड करा.
ट्रायबोइलेक्ट्रिक इफेक्टमुळे एका वस्तूच्या पृष्ठभागावर इलेक्ट्रॉन प्राप्त होतात आणि त्यामुळे नकारात्मक चार्ज होतो, तर दुसरी वस्तू इलेक्ट्रॉन गमावते आणि त्यामुळे सकारात्मक चार्ज होते.काही साहित्य इतरांपेक्षा सहजपणे इलेक्ट्रॉन मिळवतात आणि त्याचप्रमाणे, इतर साहित्य इलेक्ट्रॉन अधिक सहजपणे गमावतात.
कोणती सामग्री नकारात्मक बनते आणि कोणती सकारात्मक बनते हे इलेक्ट्रॉन मिळवण्याच्या किंवा गमावण्याच्या सामग्रीच्या सापेक्ष प्रवृत्तीवर अवलंबून असते.या ट्रेंडचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी, तक्ता 1 मध्ये दर्शविलेली ट्रायबोइलेक्ट्रिक मालिका विकसित केली गेली.ज्या सामग्रीवर सकारात्मक शुल्क आकारले जाते आणि इतर जे नकारात्मक शुल्क आकारले जातात ते सूचीबद्ध केले जातात, तर वर्तनात्मक प्रवृत्ती प्रदर्शित न करणारे साहित्य टेबलच्या मध्यभागी सूचीबद्ध केले जाते.
दुसरीकडे, हे सारणी केवळ मटेरियल चार्ज वर्तनाच्या ट्रेंडबद्दल माहिती प्रदान करते, म्हणून ग्रॅनूचार्ज पावडर चार्ज वर्तनासाठी अचूक मूल्ये प्रदान करण्यासाठी तयार केले गेले.
थर्मल विघटनाचे विश्लेषण करण्यासाठी अनेक प्रयोग केले गेले.नमुने 200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात एक ते दोन तासांसाठी सोडले गेले.त्यानंतर ग्रॅन्युड्रम (थर्मल नाव) सह पावडरचे त्वरित विश्लेषण केले जाते.नंतर पावडर एका कंटेनरमध्ये ठेवली जाते जोपर्यंत ते सभोवतालच्या तापमानापर्यंत पोहोचत नाही आणि नंतर GranuDrum, GranuPack आणि GranuCharge (म्हणजे "कोल्ड") वापरून विश्लेषण केले जाते.
कच्च्या नमुन्यांचे विश्लेषण GranuPack, GranuDrum आणि GranuCharge वापरून समान आर्द्रता/खोलीच्या तापमानावर केले गेले, म्हणजे सापेक्ष आर्द्रता 35.0 ± 1.5% आणि तापमान 21.0 ± 1.0 °C.
समन्वय निर्देशांक पावडरच्या प्रवाहक्षमतेची गणना करतो आणि इंटरफेस (पावडर/एअर) च्या स्थितीतील बदलांशी संबंधित असतो, जे फक्त तीन संपर्क शक्ती (व्हॅन डेर वाल्स, केशिका आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक) प्रतिबिंबित करतात.प्रयोगापूर्वी, सापेक्ष आर्द्रता (RH, %) आणि तापमान (°C) नोंदवा.नंतर ड्रमच्या डब्यात पावडर ओता आणि प्रयोग सुरू करा.
थिक्सोट्रॉपिक पॅरामीटर्सचा विचार करताना ही उत्पादने केकिंगसाठी संवेदनशील नसल्याचा आम्ही निष्कर्ष काढला.विशेष म्हणजे, थर्मल स्ट्रेसमुळे ए आणि बी नमुन्यांच्या पावडरचे रोहोलॉजिकल वर्तन कातरणे जाड होण्यापासून ते पातळ होण्यापर्यंत बदलले.दुसरीकडे, नमुने C आणि SS 316L तापमानामुळे प्रभावित झाले नाहीत आणि फक्त कातरणे जाड झाले आहे.गरम आणि थंड झाल्यावर प्रत्येक पावडरने अधिक चांगली पसरण्याची क्षमता (म्हणजे कमी समन्वय निर्देशांक) दर्शविली.
तापमानाचा प्रभाव कणांच्या विशिष्ट पृष्ठभागावर देखील अवलंबून असतो.सामग्रीची थर्मल चालकता जितकी जास्त असेल तितका तपमानावर जास्त परिणाम होईल (म्हणजे ???225°?=250?.?-1.?-1) आणि ?316?225°?=19?.?-1.?-1), कण जितके लहान तितके तापमानाचा प्रभाव अधिक महत्त्वाचा.एलिव्हेटेड तापमानात काम करणे हे अॅल्युमिनियम मिश्रधातूच्या पावडरसाठी त्यांच्या वाढलेल्या प्रसारक्षमतेमुळे एक चांगला पर्याय आहे आणि थंड केलेले नमुने मूळ पावडरच्या तुलनेत आणखी चांगली प्रवाहक्षमता प्राप्त करतात.
प्रत्येक ग्रॅन्युपॅक प्रयोगासाठी, प्रत्येक प्रयोगापूर्वी पावडरचे वजन रेकॉर्ड केले गेले आणि नमुना 1 मिमी (प्रभाव ऊर्जा ∝) च्या मोजणी सेलच्या फ्री फॉलसह 1 Hz च्या प्रभाव वारंवारतासह 500 प्रभावांच्या अधीन झाला.वापरकर्त्यापासून स्वतंत्र असलेल्या सॉफ्टवेअर सूचनांनुसार मोजमाप पेशींमध्ये नमुने वितरित केले जातात.त्यानंतर पुनरुत्पादनक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी आणि सरासरी आणि मानक विचलनाचे परीक्षण करण्यासाठी मोजमाप दोनदा पुनरावृत्ती केली गेली.
ग्रॅन्युपॅक विश्लेषण पूर्ण झाल्यानंतर, प्रारंभिक पॅकिंग घनता (ρ(0)), अंतिम पॅकिंग घनता (अनेक क्लिकवर, n = 500, म्हणजे ρ(500)), हॉसनर गुणोत्तर/कार निर्देशांक (Hr/Cr) , आणि दोन रेकॉर्ड केले जातात. पॅरामीटर्स (n1/2 आणि τ) कॉम्पॅक्शन डायनॅमिक्सशी संबंधित.इष्टतम घनता ρ(∞) देखील दर्शविली आहे (परिशिष्ट 1 पहा).खालील सारणी प्रायोगिक डेटाची पुनर्रचना करते.
आकडे 6 आणि 7 एकूण कॉम्पॅक्शन वक्र (बल्क घनता विरुद्ध प्रभावांची संख्या) आणि n1/2/हॉसनर पॅरामीटर गुणोत्तर दर्शवतात.सरासरी वापरून गणना केलेल्या एरर बार प्रत्येक वक्र वर दर्शविल्या जातात, आणि मानक विचलन पुनरावृत्ती चाचण्यांमधून मोजले गेले.
316L स्टेनलेस स्टील उत्पादन हे सर्वात वजनदार उत्पादन होते (ρ(0) = 4.554 g/mL).टॅपिंग घनतेच्या बाबतीत, SS 316L अजूनही सर्वात वजनदार पावडर आहे (ρ(n) = 5.044 g/mL), त्यानंतर नमुना A (ρ(n) = 1.668 g/mL), त्यानंतर नमुना B (ρ (n) = 1.668 g/ml) (n) = 1.645 g/ml).नमुना C हा सर्वात कमी होता (ρ(n) = 1.581 g/mL).प्रारंभिक पावडरच्या मोठ्या प्रमाणात घनतेनुसार, आम्ही पाहतो की नमुना A सर्वात हलका आहे आणि त्रुटी (1.380 g/ml) लक्षात घेऊन, B आणि C चे मूल्य अंदाजे समान आहे.
जेव्हा पावडर गरम होते, तेव्हा त्याचे हौसनर प्रमाण कमी होते, जे फक्त B, C आणि SS 316L च्या नमुन्यांसाठी होते.नमुना A साठी, त्रुटी पट्ट्यांच्या आकारामुळे हे केले जाऊ शकत नाही.n1/2 साठी, पॅरामीटर ट्रेंड ओळखणे अधिक कठीण आहे.नमुना A आणि SS 316L साठी, n1/2 चे मूल्य 2 तासांनंतर 200°C वर कमी झाले, तर B आणि C पावडरसाठी ते थर्मल लोडिंगनंतर वाढले.
प्रत्येक ग्रॅनूचार्ज प्रयोगासाठी कंपन करणारा फीडर वापरला गेला (आकृती 8 पहा).316L स्टेनलेस स्टील पाईप वापरा.पुनरुत्पादनक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी मोजमाप 3 वेळा पुनरावृत्ती होते.प्रत्येक मोजमापासाठी वापरलेल्या उत्पादनाचे वजन अंदाजे 40 मिली आणि मोजमापानंतर कोणतीही पावडर वसूल केली गेली नाही.
प्रयोगापूर्वी, पावडरचे वजन (mp, g), सापेक्ष हवेतील आर्द्रता (RH, %), आणि तापमान (°C) नोंदवले जाते.चाचणीच्या सुरूवातीस, फॅराडे कपमध्ये पावडरचा परिचय करून प्राथमिक पावडरची चार्ज घनता (q0 µC/kg मध्ये) मोजा.शेवटी, पावडरचे वस्तुमान रेकॉर्ड करा आणि प्रयोगाच्या शेवटी अंतिम चार्ज घनता (qf, µC/kg) आणि Δq (Δq = qf – q0) मोजा.
कच्चा ग्रॅनूचार्ज डेटा तक्ता 2 आणि आकृती 9 मध्ये दर्शविला आहे (σ हे पुनरुत्पादन चाचणीच्या निकालांवरून मोजले जाणारे मानक विचलन आहे), आणि परिणाम हिस्टोग्राम म्हणून सादर केले आहेत (फक्त q0 आणि Δq दर्शविलेले आहेत).SS 316L ची सर्वात कमी प्रारंभिक किंमत होती;हे या उत्पादनात सर्वोच्च PSD आहे या वस्तुस्थितीमुळे असू शकते.प्राथमिक अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पावडरच्या प्रारंभिक शुल्काच्या रकमेबद्दल, त्रुटींच्या आकारामुळे कोणतेही निष्कर्ष काढले जाऊ शकत नाहीत.
316L स्टेनलेस स्टील पाईपशी संपर्क साधल्यानंतर, नमुना A ने पावडर B आणि C च्या तुलनेत कमीत कमी शुल्क प्राप्त केले, जे समान प्रवृत्ती दर्शविते, जेव्हा SS 316L पावडर SS 316L सह घासले जाते तेव्हा 0 च्या जवळ चार्ज घनता आढळते (ट्रायबोइलेक्ट्रिक पहा मालिका).उत्पादन B वर अजूनही A पेक्षा जास्त शुल्क आकारले जाते. नमुना C साठी, कल चालू राहतो (सकारात्मक प्रारंभिक शुल्क आणि गळतीनंतर अंतिम शुल्क), परंतु थर्मल डिग्रेडेशन नंतर शुल्कांची संख्या वाढते.
200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 2 तासांच्या थर्मल तणावानंतर, पावडरचे वर्तन नेत्रदीपक बनते.नमुने A आणि B मध्ये, प्रारंभिक शुल्क कमी होते आणि अंतिम शुल्क नकारात्मक ते सकारात्मक बदलते.SS 316L पावडरमध्ये सर्वात जास्त प्रारंभिक चार्ज होता आणि त्याचा चार्ज घनता बदल सकारात्मक झाला परंतु कमी राहिला (म्हणजे 0.033 nC/g).
आम्ही अॅल्युमिनियम मिश्र धातु (AlSi10Mg) आणि 316L स्टेनलेस स्टील पावडरच्या एकत्रित वर्तनावर थर्मल डिग्रेडेशनच्या प्रभावाची तपासणी केली जेव्हा 200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 2 तासांनंतर सभोवतालच्या हवेतील मूळ पावडरचे विश्लेषण केले.
उच्च तापमानात पावडरचा वापर केल्याने उत्पादनाची पसरण्याची क्षमता सुधारू शकते आणि हा प्रभाव उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळ असलेल्या पावडरसाठी आणि उच्च थर्मल चालकता असलेल्या सामग्रीसाठी अधिक महत्त्वाचा वाटतो.ग्रॅन्युड्रमचा वापर प्रवाहाचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला गेला, ग्रॅन्युपॅकचा वापर डायनॅमिक फिलिंग विश्लेषणासाठी केला गेला आणि 316L स्टेनलेस स्टील ट्यूबिंगच्या संपर्कात असलेल्या पावडरच्या ट्रायबोइलेक्ट्रिकिटीचे विश्लेषण करण्यासाठी ग्रॅन्युचार्जचा वापर केला गेला.
हे परिणाम GranuPack वापरून स्थापित केले गेले, जे थर्मल तणाव प्रक्रियेनंतर प्रत्येक पावडरसाठी (आकार त्रुटीमुळे नमुना A अपवाद वगळता) हॉसनर गुणांकात सुधारणा दर्शविते.पॅकिंग पॅरामीटर्स (n1/2) पाहता, तेथे कोणतेही स्पष्ट ट्रेंड नव्हते कारण काही उत्पादनांनी पॅकिंग गतीमध्ये वाढ दर्शविली होती तर काहींचा विरोधाभासी प्रभाव होता (उदा. नमुने B आणि C).