دليل شامل لاختيار المواد المحتوية على البارود

Understanding DMLS Powder Material Properties

(د) إن عملية تصنيع مضافة لزراعة المساحات الاصطناعية التي تُبنى طبقة كاملة من قطع المعادن الكثيفة حسب الطبعة، ويتوقف نجاح أي بناء لنظام إدارة الأراضي على نوعية وخصائص المواد الوسيطة لمسحوق المعادن، ويتطلب اختيار المسحوق الصحيح تقييماً شاملاً لعدة خصائص ميكانيكية مترابطة تؤثر مباشرة على الجودة، والطابع النهائي.

توزيع حجم الجسيمات

ويعرف توزيع حجم الجسيمات نطاق ونسبة خامات الجسيمات في دفعة المسحوق، أما بالنسبة للدمغ، فإن المقياس المثالي للضغط من 15 إلى 45 ميكرونز للمسحوق الغرامي المستخدم في أجزاء عالية الاستبانة، حيث أن النطاقات الخطرة من حيث الكبريت (20 إلى 63 ميكرونز) يجب أن تستخدم في بعض الأحيان لتسريع بناءها في قرار أدنى، ويزيد التوزيع من حيث التدفق والكثافة، مما يتيح وضع حد أقصى لطبقات السطحية.

علم المورفولوجيا الجسيمات

إن الجسيمات البهرية هي معيار الذهب لـ DMLS لأنها تدور حول بعضها البعض بأقل قدر من الاحتكاك، بما يضمن الانتشار المتسق عبر منصة البناء، ويمكن للجسيمات غير النظامية أو العازلة أو المزودة بالسواتل أن تُحد من فراغات الأشعة المتناقلة، بينما تؤدي إلى عدم وجود تجانس في الهواء وإلى عدم الدقة في البُعد، وتنتج المسح الضوئي لب المسحوقات بواسطة مسحوق رخيص.

تكوين المواد وزماعتها

(أ) أن التركيب الكيميائي يجب أن يفي بالمواصفات المحددة للسبائك المقصود: فالنفورات مثل الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والكبريت يمكن أن يحلل بدرجة كبيرة الخواص الميكانيكية، ولا سيما في المعادن الرجعية مثل التيتانيوم والسبائك الألومنيوم ((T)([2)

الثغرة والثبات المُناسبة

ويقاس التدفُّق بالزمن اللازم لمجموعات ثابتة من المسحوقات لتمرير مقاس التدفق الموحد للمقعد (ASTM B213). وتُعتبر القيم التي تقل عن 25 ثانية لكل 50 غراماً مقبولة عموماً بالنسبة لـ DMLS. وتدل الكثافة المناسبة، والكثافة التي تُستخدم فيها وحدة المسحوق، على مدى حزمة المسحوق في كل طبقة - وتخفض الكثافة الظاهرية المرتفعة وتحسن نسبة الارتين.

مواد البارود وتطبيقاتها الشعبية

وفي حين يمكن الآن تجهيز عشرات السكك الحديدية عن طريق نظام إدارة الأراضي والجفاف، فإن مجموعة أساسية تهيمن على التطبيقات الصناعية بسبب سلوكها المحسن التكييف، والتوافر التجاري، وطرق التجهيز المثبتة بعد التجهيز، وتفصل الفروع التالية أكثر المسحوقات استخداما، وممتلكاتها الرئيسية، والاستخدامات النموذجية، والاعتبارات الهامة للاختيار.

316L Stainless Steel

٣١٦ لام هي مجموعة العمل من نظام إدارة الديون والتحليل المالي، التي توفر مقاومة ممتازة للتآكل، وحسن النسل، ومتوسط القوة، ويقلل محتوى الكربون المنخفض من تهطال الكاربيد أثناء التعرض للحام والارتفاع الحرفي، مما يجعله مثاليا للخلايا الطبية، والأدوات الجراحية، ومعدات التجهيز الكيميائي، وفي بناء نظام إدارة الديون والتحليل، يظهر ٣١٦ لاد إجهادا متدنيا بالمقارنة مع الضغوط الشديدة.

تي-6Al-4V (Grade 23 / Grade 5)

ويُعتبر التاي-6Al-4V أكثر محاور التيتانيوم شيوعاً في مجال التصنيع المضاف، ويُمنح وزناً كبيراً من حيث القوة إلى الوزن، ومقاومة التآكل المتميزة، والقابلية للتوافق الأحيائي، ويُفضل أن يُستخدم التراكمي للثديين الحاد في الاضطرابات الطبية بسبب انخفاض كمية الأكسجين والحديد التي تحسن من الإجهاد الناجم عن الكسور.

ألمينوم السي 10 ملغ

ويُعدّ التعرض للألمان في السحلية الحرارية، ويُعدّل أيضاً وزناً خفيفاً (كثافة تبلغ 2.67 غ/كغ3) مع وجود قدرة جيدة على التمشيط الحراري وقوام متوسط، ويعزز السليكون والمغنزيوم مصفوفة الألمنيوم، ويضمن التكوين الرحمي مرونة ممتازة أثناء معالجة الليزر.

Inconel 625 & Inconel 718

وهذه المحارم الميكانيكية الفوقية ضرورية لتطبيقات عالية التمرين حيث تُصَبَع مقاومة الزاحف ومقاومة الأكسدة والقوة الميكانيكية فوق 700 درجة مئوية. ويستمد الإكونول 625 قوتها من تضخم الغدة الدرقية مع وجود غاز ملغوم ونوبيوم، في حين أن الإيكون 718 يعتمد على إجهاد التهطال (تضاعف القاع) بعد معالجة الكول.

Cobalt-Chrome (CoCr ASTM F75)

ويستخدم الآن على نطاق واسع في مواد التخصيب بالطيور النباتية، ولا سيما الفهود والآلام والكروب الذهنية، وأجهزة التحميل السطحية ذات التأثير العالي، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التحلل الحراري، وأجهزة التكرار، وأجهزة التكرار، وأجهزة التكرار، وأجهزة الاستنشؤم.

بندقية من طراز Maraging Steel (AISI 18Ni300 / 1.2709)

وتُعدّ أدوات الدفاع عن المعادن ذات الوجه المنخفض من حيث انبعاثات الكربون، والنيكل - كوليبينوم ذات المحركات العالية التي تحقق خصائص استثنائية من خلال ارتفاع درجات الحرارة (نحو 480 درجة مئوية). وفي حالة التلقيم المحتوي على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فإن البنية الدقيقة هي في حد ذاتها ذات قدرة عالية على التصريف، ولكنها لينة (الضغط المتأصل على نحو ما بعد 6.3 في المائة من العمر، وهي في نهاية المطاف عوامل متسارعة.

Copper & Copper Alloys (Pure Cu, CuCrZr, CuNi2Si)

ويصعب طباعة النحاس النقي بشكل استثنائي بسبب ارتفاع انعكاسه (95 في المائة + عند الموجات شبه الحمراء) وارتفاع معدل التسرب الحراري الذي يسبب تذبذباً حرارياً سريعاً، وتحتاج معظم أجهزة الـ دي إم إل إس إلى الليزر الأخضر (515 نانو متراً) أو الليزر الأزرق (450 نانو متراً) أو ألياف متخصصة ذات ذروة عالية من الصبغة لتصنيف النح

الاعتبارات الرئيسية المتعلقة باختيار المواد

ويتطلب اختيار المسحوق الصحيح لدمغ موز موازنة الاحتياجات التقنية مع القيود التجارية والتشغيلية، وينبغي تحليل العوامل التالية لكل مشروع.

متطلبات التطبيق وأهداف الأداء

:: بداية للمطالب الوظيفية للجزء النهائي: هل هو معقوف هيكلي ثابت، وذراع محمل بالعضلات، وغزة عالية الحرارة، أو زرع بصمامات قابلة للتنافس البيولوجي؟ تحديد الممتلكات الميكانيكية الضرورية: القوة الخفية، القوة العائدة، الارتفاع عند الكسر، الصلصة، الحد الأقصى للتوتر، والارتداد الحاد للثديان، وصعوبة الارتداد البيئي (شهادة غير واضحة).

التكلفة والتوافر

وتختلف تكاليف مسحوق المعادن اختلافا كبيرا: إذ يتراوح طول المحار المعياري من الفولاذ والألومنيوم بين 50 و150 لكل كيلوغرام؛ وتحتاج سبائك التيتانيوم من 300 إلى 600/كغ؛ وتثبت النيكل فوق السائل من 100 إلى 400 كغم؛ ويمكن أن تتجاوز المواد المتخصصة مثل التنتالوم أو التنغستن 000 2 دولار/كغم، بالإضافة إلى تكلفة المسحوق الخام، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة (المسحوق غير المصفة)

الاحتياجات بعد التجهيز والقابلية للمقارنة

ونادرا ما تترك أجزاء نظام إدارة الديون والتحليلات الآلة جاهزة للاستخدام النهائي، فجميع السواحل المعدنية تقريبا تتطلب معالجة حرارية واحدة على الأقل: تخفيف الضغط، أو معالجة أو حل، أو الشيخوخة، وقد تتطلب بعض السبيكات، مثل الإكونيل ٧١٨ و T-6Al-4V، متغيرات في درجات الحرارة، وجو الحماية )الرغاوي أو الفراغ( لتجنب الأكسدة.

العوامل البيئية والأمنية

كما أن مسحوق المعادن المصنفة على أنها مواد صلبة قابلة للاشتعال (التيتانيوم، والألومنيوم، والسبائك المغنيسيوم) وتلك التي تنطوي على إمكانات مسببة للسرطان (الكوبالت، والنيكل) تتطلب مرافق مناولة متخصصة، ويجب على مشغلي أجهزة إدارة مخاطر الديزل أن يستخدموا أجهزة إعادة تدوير ذات أحواض مسببة للدروع، ونظم مناولة مسحوقية مجهزة بالغازات متطورة.

مؤهلات الموردين وتوثيقهم

ولا تساوي جميع المساحيق المعدنية، وينبغي أن يقدم مورد مؤهل شهادة تحليل شاملة تشمل التركيبة الكيميائية، وبيانات PSD (بنشر الليزر)، ومعدل التدفق (مقياس تدفق الهال)، والكثافة الظاهرية والصناعية (ASTM B527)، وبالنسبة للطلبات، يجب أن يقدم تقرير اختباري مضاف مكرس للاختبار الصناعي يبين الخصائص الميكانيكية في السنة العاشرة والزاوية من قسيمة قياسية قياسية قياسية (AS85)

Reusability & Powder Degradation

وخلال عملية إزالة الألغام الأرضية، لا يمكن أن تتجاوز المسحوق الموجود خارج المجمعات الحرارية: التعرض لدرجات حرارة مرتفعة )١٥٠-٢٥٠ درجة مئوية في حجرة البناء( وتقلد الأكسجين )من تسربات التتبع أو الطرطوبة المتتالية( فأكثر من دورة البناء، يزيل تركيزات التكسين، ويقلل من القابلية للتدفق، ويتغير في عدد المواد الكيميائية )توزع جزئيا في معظمها(.

المواد الناشئة والاتجاهات المستقبلية

وتستمر الشحوم الديموغرافي في التوسع، وتشمل المحاور التي يجري تطويرها معادن ذات قيمة متجددة (التنغستن، والنيوبيوم، والمليبدينوم) لتطبيقات الحرارة القصوى، والنظارات الفلزية ذات النطاق الحاد (النيكل - بالفلورو) من أجل ارتفاع معدلات الارتداد، والأدوات المانعة للتآكل، والمواد ذات الصفوف العالية (الثانية - ألف - 4V).

خاتمة

ويتطلب اختيار المواد المثلى من البارود المحتوي على مادة DMLS تقييما منهجيا لممتلكات الجسيمات، وتكوين المواد، ومتطلبات التطبيقات، وأكثر النهج موثوقية هو البدء في إقامة ممر تجاري محسن ومزود بسجل ثابت لتصميمات الـ دي إم سي، مثل 316 لاصق من الفولاذ المميز لقطع حساسة للارتفاع، و T-6Al-4V من أجل هياكل وزن الضوء عالية القوة، و 7M