Pudra de tantal poate fi reutilizată sau reciclată, ceea ce poate reduce semnificativ prețul articolelor fabricate cu tantal utilizând fabricarea aditivă. Acest studiu a analizat conținutul de oxigen, forma particulelor, densitatea aparentă, densitatea robinetului și curgerea pulberii de tantal pe parcursul ciclului pentru a evalua efectele reutilizării pulberii de tantal asupra caracteristicilor componentelor și schelelor de tantal. De asemenea, cu pulberea de tantal reutilizată mai mult de 30 de cicluri, a fost examinat efectul timpului de reutilizare asupra caracteristicilor mecanice ale componentelor de tantal și ale schelelor produse prin fuziunea în pat de pulbere cu fascicul de electroni (EB-PBF). Descoperirile au arătat că densitatea aparentă, densitatea robinetului și fluiditatea pulberii de tantal nu au variat semnificativ pe măsură ce numărul de cicluri a crescut. În timpul multor reutilizări, pulberea a devenit mai puțin sferică, iar după 25 de reutilizari, unele particule au avut o deformare evidentă și un suprafață dură. Cu toate acestea, după 15 cicluri de reutilizare, plasticitatea tantalului dens a scăzut din cauza creșterii conținutului de oxigen al pulberii de tantal și unele posibile microdefecte au început să apară în probele de tantal realizate folosind procesul EB-PBF. Cu toate acestea, numărul de utilizări din domeniul cercetării nu a avut niciun efect asupra rezistenței la tracțiune a componentelor dense de tantal.
Impactul reutilizarii asupra proprietăților pudrei
Odată cu creșterea cantității de cicluri de reutilizare, conținutul de oxigen al pulberii de tantal a crescut. Nivelarea substratului înainte de procesul EB-PBF, precum și procedura ulterioară de reciclare a pulberii, au fost momentele cheie când pulberea a fost expusă la aer și conținutul de oxigen a crescut. Constatările din figura 4 arată că în timpul a 30 de cicluri de reutilizare, concentrația de oxigen a pulberii de tantal a crescut cu 4,7 ppm per operațiune EB-PBF. Datorită încălzirii și topirii particulelor de tantal cu un fascicul de electroni într-o atmosferă de vid înalt în timpul procesului EB-PBF, conținutul de oxigen a crescut treptat.
nicio modificare vizibilă a dimensiunii medie a particulelor după 30 de reutilizari. Există diverse cauze pentru modificarea ușoară a dimensiunii particulelor odată cu creșterea ciclurilor de reutilizare, inclusiv: Numărul de particule mici a fost redus datorită grosimii stratului subțire (50 m) și a răzuirii pulberii grosiere; numărul de particule mari a fost crescut din cauza stropirii, aderenței și topirii; iar numărul de particule mici a fost scăzut datorită topirii preferenţiale a particulelor de pulbere cu granulaţie fină. Ca rezultat, dimensiunea particulelor a crescut doar marginal. Dimensiunea medie a particulelor a fost mai mică după reutilizare, deoarece particulele mari au fost eliminate și particulele de pulbere aderente au fost separate. Modificările D10, D50 și D90 ale pulberii de tantal au urmat toate același model pe parcursul întregului proces EB-PBF, de unde și dimensiunea particulelor. distribuția abia sa schimbat și distribuția inițială a particulelor a fost păstrată.
Substratul a fost încălzit cu un fascicul de electroni la 700 de grade înainte de procedura EB-PBF. Patul de pulbere a fost apoi menținut la o temperatură de peste 660 de grade pe durata procedurii EB-PBF. Astfel, au fost anticipate asprăzirea și deformarea modestă a suprafeței particulelor de tantal, în special în timpul procesului EB-PBF întins. Mai mult, în timpul procesului EB-PBF, unele particule din apropierea componentelor de construcție au fost încălzite la o temperatură ridicată, ceea ce ar putea face ca particulele să prezinte deformare vizibilă și rugozitate a suprafeței. În timpul procesului de recuperare, jeturile de aer de înaltă presiune au creat zone concave pe suprafața particulelor de pulbere. unele dintre aceste caracteristici. În special, defecțiunile au durat mai mult să se manifeste decât în pulberea de Ti-6Al{-4V după 25 de cicluri de reutilizare [15, 19]. Cu mai multe cicluri de reutilizare a pulberii, se anticipează că vor exista mai multe defecte de suprafață, ceea ce va crește rugozitatea suprafeței și distorsiunea particulelor.
Concluzie 1. După 30 iterații ale procesului EB-PBF, conținutul de oxigen al pulberii de tantal a crescut de la 0,004 la 0,018 procente în greutate. După mai multe cicluri de reutilizare, fluiditatea pulberii de tantal, dimensiunea particulelor, densitatea aparentă și densitatea robinetului nu s-au modificat semnificativ.
2. După 20 de runde de reutilizare, particulele de pulbere de tantal erau sferice și aveau o suprafață netedă. După mai mult de 25 de reutilizări, s-a observat o ușoară deformare a formei particulelor, iar în timpul procesului EB-PBF, particulele mari și mici au fuzionat.
