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#Tendances produits
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Influence du taux de recyclage de la poudre sur la fabrication additive de métaux
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Comprendre la différence de comportement de dégradation des poudres
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Ces dernières années, le coût de fabrication des additifs pour matériaux avancés n'a cessé d'augmenter afin de fournir des poudres spéciales pour l'aérospatiale, la défense nationale et les applications biomédicales.
Comprendre la différence de comportement de dégradation des poudres
Les différents types de poudres présentent des changements de performance différents après un ou plusieurs cycles d'impression. L'Inconel 718 présente une stabilité chimique dans le processus de recyclage, mais il est limité par les propriétés physiques telles que la forme et la fluidité lors de l'évaluation de la réutilisabilité. Lorsque ces matériaux sont fondus à des températures plus élevées, les matériaux autour de la fonte sont déformés et frittés ensemble, ce qui rend les particules de poudre plus grosses et inutilisables. La poudre d'alliage de titane absorbe plus facilement l'oxygène, et plus la teneur en oxygène de la poudre est élevée, plus l'impression sera ratée. Par conséquent, il est nécessaire de faire attention à l'oxydation de la poudre à tout moment, et sa durée d'utilisation sera grandement limitée.
La compréhension du comportement de dégradation des différents types de poudres est importante pour le développement de normes pour le recyclage des poudres.
Dans une étude sur la récupérabilité des matériaux à haute température, la poudre provenant de cycles d'impression multiples a été analysée pour comprendre l'influence sur les performances de la poudre et des pièces. Pendant le processus d'impression multiple, la poudre satellite attachée aux plus grandes particules de poudre a commencé à se séparer et à former des particules individuelles plus petites. Dans le même temps, les particules de poudre ont commencé à fusionner pour former des agrégats, et les particules agrégées ont été brisées en fines particules incomplètes. Tous ces phénomènes affectent la fluidité et la densité apparente de la poudre, rendant la distribution granulométrique de la poudre plus large et augmentant la teneur en oxygène de la poudre. Cependant, après avoir utilisé le même lot de poudre pendant 13 cycles consécutifs, la poudre était toujours conforme à la spécification de composition et répondait aux exigences de réutilisation.
Deux méthodes pour améliorer le taux de recyclage de la poudre
Afin d'améliorer la réutilisabilité de la poudre métallique, il est nécessaire d'identifier des technologies qualifiées pour réparer la poudre non qualifiée et la rendre réutilisable. Une méthode populaire consiste à mélanger la nouvelle poudre avec l'ancienne avant chaque construction. Cela permet de réduire la teneur en oxygène de la poudre et d'ajuster les propriétés physiques telles que la distribution granulométrique et la densité apparente de la poudre, mais il n'existe pas de norme de mélange établie, de sorte que les utilisateurs se fient à leur expérience pour déterminer le ratio optimal. Ces essais varient souvent en fonction du matériau utilisé et du type de pièces fabriquées.
Une autre technologie de réparation raisonnable est la technologie du plasma à induction, qui envoie la poudre de forme irrégulière et de mauvaise fluidité dans le plasma à induction, la chauffe et la fait fondre rapidement à haute température pour former des gouttelettes, et les gouttelettes se rassemblent en une boule sous l'action de la tension de surface, et se solidifient en tombant, obtenant ainsi des particules de poudre sphériques.
En refondant et en durcissant les particules de poudre, la porosité diminue et la densité de la poudre augmente. En augmentant la température de fusion du plasma et en modifiant le gaz protecteur, les impuretés peuvent être éliminées sélectivement pour améliorer la pureté de la poudre. L'institut de recherche EWI a réalisé les premières études utilisant cette méthode, mais avant d'évaluer la faisabilité de la réparation de la poudre, des tests supplémentaires doivent être effectués.
Élaborer des directives industrielles pour améliorer la traçabilité
Il y a encore beaucoup de travail à faire sur la technologie de réparation des poudres. Par exemple, bien que le mélange de poudres anciennes et nouvelles puisse réduire la teneur totale en oxygène de la poudre, celle-ci contient toujours des particules à forte teneur en oxygène. Si ces particules pénètrent finalement dans la pièce, cela entraînera une défaillance catastrophique de la pièce. Certaines études ont montré que la teneur plus élevée en oxygène de la poudre de Ti6Al4V entraîne une baisse de la résistance à la traction des pièces.
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