Atomizacja bogatego w Fe stopu MnNiCoCr o wysokiej entropii do produkcji sferycznych proszków
Opis i związek z AMAZEMET
W przemyśle morskim procesy produkcyjne na dużą skalę, takie jak produkcja śrub okrętowych, generują znaczne ilości odpadów w postaci wiórów z frezowania i szlifowania. Nowatorskie podejście do recyklingu wykorzystujące ultradźwiękowy system atomizacji rePowder firmy AMAZEMET przekształca te odpady w wysokiej jakości proszek z brązu aluminiowego, odpowiedni do laserowego osadzania proszków (LP-DED). Proces ten, prowadzony w obojętnej atmosferze argonu, zapewnia wyjątkową sferyczność i zrównoważony rozkład wielkości cząstek, umożliwiając doskonały przepływ proszku i spójność materiału. Ten zrównoważony łańcuch procesów nie tylko zmniejsza ilość odpadów, ale także wytwarza próbki wytwarzane addytywnie o wyższej wytrzymałości, konkurencyjnej gęstości i zwiększonej twardości w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami odlewniczymi. Przekształcając odpady poprocesowe w cenny surowiec, podejście to stanowi przykład gospodarki o obiegu zamkniętym w produkcji morskiej, torując drogę dla bardziej ekologicznych, wysokowydajnych metod produkcji.
Autorzy
Vinzenz Müller a, Janek Maria Fasselt a, Tobias Kruse b, Christian Klötzer b, Rafael Kleba-Ehrhardt c, Tomasz Choma d, Max Biegler a, Michael Rethmeier e a f
a Fraunhofer Institute for Production Systems and Design Technology IPK, Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin, Niemcy b Mecklenburger Metallguss GmbH, Teterower Str. 1, 17192 Waren, Niemcy c Technische Universität Berlin, Institute of Material Science and Technology, Chair of Advanced Ceramic Materials, Straße des 17. Juni 135, Niemcy d Wydział Konstrukcji i Materiałów Funkcjonalnych, Politechnika Warszawska, Krakowskie Przedmieście 26/28, 00-927 Warszawa, Polska e Instytut Obrabiarek, Narzędzi i Technologii Obróbki, 00-927 Warszawa, Polska Juni 135, 10623 Berlin, Niemcy d Wydział Materiałów Konstrukcyjnych i Funkcjonalnych, Politechnika Warszawska, Krakowskie Przedmieście 26/28, 00-927 Warszawa, Polska e Instytut Obrabiarek i Zarządzania Fabryką, Technische Universität Berlin, Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin, Niemcy f Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Unter den Eichen 87, 12205 Berlin, Niemcy
Streszczenie
Podczas obróbki końcowej dużych komponentów morskich powstaje znaczna ilość odpadów w postaci wiórów z frezowania i szlifowania. Jednocześnie technologie wytwarzania przyrostowego wykazały ogromny potencjał w produkcji wielkoseryjnych części do zastosowań morskich, umożliwiając nowatorskie podejście do projektowania i krótki czas realizacji. W tym kontekście niniejsze badanie przedstawia zrównoważone podejście do recyklingu i wykorzystania odpadów z brązu aluminiowego, generowanych podczas obróbki końcowej dużych odlewanych śrub okrętowych, jako surowca do laserowego osadzania proszku. Technologia recyklingu stosowana do produkcji partii proszku to indukcyjne przetapianie w połączeniu z atomizacją ultradźwiękową. Otrzymane proszki metali zostały scharakteryzowane przy użyciu cyfrowej analizy obrazu, testów płynności proszku, skaningowej mikroskopii elektronowej oraz spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii. W porównaniu z konwencjonalnymi proszkami metali wytwarzanymi przez atomizację gazową, materiał z recyklingu wykazuje doskonałą sferyczność i rozkład wielkości proszku z wyższą zawartością drobniejszych i grubszych cząstek. Przekroje metalograficzne osadzonych próbek wytworzonych addytywnie wykazują zwiększoną twardość i zmniejszoną ciągliwość, ale także konkurencyjną gęstość oraz wyższą plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie w porównaniu z materiałem odlewanym. Łańcuch procesowy wykazuje wysoki potencjał dla sektora morskiego, umożliwiając zrównoważoną produkcję o obiegu zamkniętym.
Udostępnij tego posta!
