Khảo sát quá trình chế tạo bột in 3D kim loại bằng phương pháp phân tán hợp kim nóng chảy sử dụng ly tâm kết hợp khí cao áp
37 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.98.2024.101-108Từ khóa:
In 3D; Bột kim loại; AlSi10Mg; Thiết bị phân tán.Tóm tắt
Phân tán hợp kim lỏng bằng ly tâm kết hợp khí cao áp là một phương pháp tương đối mới để sản xuất bột in 3D kim loại. Bản chất của phương pháp này là sử dụng một đĩa ly tâm tạo phân tán sơ cấp nhằm làm tăng năng lượng bề mặt riêng cho kim loại lỏng. Ở cuối giai đoạn phân tán sơ cấp kim loại lỏng sẽ có dạng một màng mỏng hình nón, sau đó tiếp tục được phân tán bằng các tia khí đồng tâm để tạo ra các giọt hình cầu có kích thước nhỏ hơn. Bột kim loại chế tạo bằng phương pháp này sẽ có kích thước nhỏ mịn và hạn chế được hạt vệ tinh (các hạt nhỏ bám trên bề mặt hạt lớn) nhờ giảm được lưu lượng khí quẩn trong buồng phân tán. Trong nghiên cứu này, các khảo sát thực nghiệm được tiến hành trên hợp kim nhôm mác AlSi10Mg. Bột kim loại sau khi chế tạo được khảo sát các chỉ tiêu kỹ thuật tương ứng đối với bột in 3D kim loại như thành phần hoá học, phân bố cỡ hạt, cấu trúc hình thái học,… Các kết quả khảo sát đã xác định được ảnh hưởng của các thông số hình học và công nghệ của quá trình phân tán, bao gồm lưu lượng kim loại lỏng, độ quá nhiệt của kim loại lỏng và một vài thông số kết cấu khác của thiết bị.
Tài liệu tham khảo
[1]. S.A. Oglezneva, A.A. Smetkin, V.I. Mitin, K.V. Kalinin. “Influence of melt atomization parameters on technological characteristics of 12Kh18N10T grade powder”. Mechanical engineering, materials science. V.19b No. 4, pp. 122-138, (2017). DOI: 10.155-93/2224-9877/2017.4.09.
[2]. Sentyurina Zh. A., “Obtaining spherical powders from alloys based on nickel aluminide NiAl for additive technologies”, Thesis for the degree of candidate of technical sciences. (2016).
[3]. C. Czisch, H. Lohner, U. Fritsching, K. Bauckhage, A. Edlinger, in: K. Bauckhage, U. Fritsching, J. Ziesenis, A. Uhlenwinkel, A. Leatham (Eds.), Proc. Spray Deposition and Melt Atomization Conference SDMA, Bremen, Univ. Bremen, (2003).
[4]. Udo Fritsching, Volker Uhlenwinke. “Hybrid Gas Atomization for Powder Production. Powder Metallurgy”, (2012). DOI:10.5772/35807.
[5]. Nechiporenko, O.S. “Atomized metal powders”/ O.S. Nechiporenko, Yu.I. Naida, A.B. Medvedovsky. - Kyiv: Nauk. Dumka,240 p, (1980).
[6]. Bin Liu, Bao-Qiang Li, Zhonghua Li, “Selective laser remelting of an additive layer manufacturing process on AlSi10Mg”, (2018). DOI: 10.1016/j.rinp.2018.12.018;
[7]. Christopher M. Laursen, Stephanie A. DeJong, Andrea N. Exil, “Relationship between ductility and the porosity of additively manufactured AlSi10Mg”, Materials Science and Engineering A, (2020). DOI: 10.1016/j.msea.2020.139922
[8]. Nizhenko V.I., Floka L.I. “Surface tension of liquid metals and alloys (one- and two-component systems): Handbook”. M.: Metallurgy. 208s, 91981).
[9]. Van Phuc, D., Van Quang, V., Thang, V.T. (2023). “Research and Fabrication of Metal Powder Dispersing Equipment for 3D Printing Technology”. Proceedings of the 3rd Annual International Conference on Material, Machines and Methods for Sustainable Development. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham, (2022). https://doi.org/10.1007/978-3-031-31824-5_5
[10]. Установка центробежно-газового распыления металлического расплава// Патент РФ № 158556. (2015). Агеев С. В., Гиршов В. Л.[и др.].
[11]. Установка для распыления жидких металлов// Патент РФ № 133445 U1. (2013). Сафонов Е. В., Бромер К. А.[и др.].
