Северо-Восточный университет США совместно с bluShift разрабатывает порошок для аддитивного производства из металлолома
Репортаж от Wedoany,Андрю Нейлс (Andrew Neils), материаловед из Северо-Восточного университета (Northeastern University) и участник Исследовательской группы холодного напыления (Cold Spray Research Group), в сотрудничестве с аэрокосмической компанией bluShift Aerospace (bluShift Aerospace) разработал новый метод переработки металлических отходов в сырьё для аддитивного производства. В ходе исследования с использованием технологии твёрдофазного измельчения, посредством шаровой мельницы, стружка из нержавеющей стали 316L была переработана в металлический порошок, который успешно применён для концептуального подтверждения холодного напыления, доказав техническую осуществимость переработки металлолома в сырьё для аддитивного производства.
Нейлс представил этот результат на выставке RAPID+TCT в этом году. Он пояснил, что цель проекта — обеспечить распределённое, недорогое производство порошка, избегая при этом термически индуцированных фазовых переходов и повышая энергоэффективность за счёт твёрдофазной обработки. По сравнению с традиционными методами «снизу вверх», основанными на химическом синтезе, этот подход «сверху вниз» с использованием шаровой мельницы является более быстрым, дешёвым и легко масштабируемым. Нейлс подчеркнул, что команда намеренно выбрала низкотехнологичное, проверенное решение с шаровой мельницей; планетарная шаровая мельница была принята из-за её низкой стоимости (стандартное лабораторное оборудование стоит около 5000 долларов США) и лёгкости масштабирования.
Измельчение металлолома в порошок, пригодный по форме для аддитивного производства, является серьёзной задачей. Исследовательская группа комбинировала крупные мелющие шары (для высокоэнергетического удара, обеспечивающего дробление и уменьшение размера частиц) и мелкие шары (для низкоэнергетического удара, обеспечивающего округление и сглаживание частиц). Нейлс отметил, что сила соударения в значительной степени зависит от диаметра шара: увеличение диаметра с 6 мм до 20 мм приводит к увеличению силы соударения примерно в 37 раз. Команда использовала аналитические модели для прогнозирования энергии удара при масштабировании до крупного оборудования, что критически важно для прогнозирования при переходе от планетарной шаровой мельницы к таким более крупным устройствам, как мешалка-шаровая мельница.
В конкретных экспериментах команда применила многостадийный процесс помола в шаровой мельнице: сначала крупные шары для начального дробления, средние шары для распространения трещин и мелкие шары для измельчения частиц. По сравнению с традиционным одностадийным помолом, этот двух- и трёхстадийный метод позволил получить более узкое распределение частиц по размерам, лучший контроль формы и более высокую округлость частиц. Исследователи использовали газораспылительный порошок в качестве контроля и обнаружили, что время помола является ключевым фактором, влияющим на качество порошка: более длительное время помола приводит к образованию более мелких и однородных частиц. Хотя выходной продукт по характеристикам уже приближается к коммерчески доступным порошкам, Нейлс признал, что процесс ещё не оптимизирован. Кроме того, загрязнение от мельницы с карбид-вольфрамовыми шарами привело к появлению дисперсных частиц карбида вольфрама в порошке нержавеющей стали, что, однако, может стать потенциальным методом создания металломатричных композитов.
В концептуальном подтверждении холодного напыления газораспылительный порошок дал наилучшее качество покрытия, но трёхстадийный порошок также позволил сформировать приемлемое покрытие с хорошей взаимной блокировкой частиц. Из-за присутствия карбида вольфрама твёрдость композитного покрытия возросла. В настоящее время исследование всё ещё находится на лабораторной стадии или стадии НИОКР; будущие исследования будут направлены на изучение применимости этого метода для большего количества материалов и в больших объёмах.
Связанные продукты


Интеллектуальный автоматический калибратор давления ConST811A
Beijing ConST Instruments Technology Inc.

Многофункциональное устройство для калибровки электрических измерительных
Xi'an Yingchuan Electric Power Equipment Co., Ltd.
Высокоскоростная гибкая полностью автоматизированная линия штамповки
JIER Machine-Tool Group Co., Ltd.

Одноклетевой реверсивный стан холодной прокатки стальных полос и листов толщиной 050-1750 мм
MCC-SFRE HEAVY INDUSTRY EQUIPMENT CO., LTD.
Контроллер системы обнаружения горючих газов 30
Jinan Benan Technology Development Co., Ltd.
Станок Xingkai 1625 для резки автомобильных ковриков Оборудование для раскроя и заготовки ковриков Высокоточное вибрационное ножевое оборудование
Jinan Xingkai Machinery Equipment Co., Ltd.
Выходной адаптер MCU с медным стержнем в сборе
Shenzhen Yusheng Optoelectronics Co., Ltd
Кабель экранированный, витая пара, ТПЭ-изоляция, оболочка PUR, стойкий к скручиванию, для роботов.
Shanghai Jinyou Jinhong Intelligent Electric Co., Ltd.
ERW-сварные трубы (черные трубы и оцинкованные горячим способом трубы)
Handan Zhengda Steel Pipe Co., Ltd.








