Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda.Dengan terus menelusuri situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie kami.Informasi tambahan.
Dalam artikel terbaru yang diterbitkan di jurnal Additive Manufacturing Letters, para peneliti membahas proses peleburan laser untuk komposit tembaga berbasis baja tahan karat 316L.
Penelitian: Sintesis komposit baja tahan karat-tembaga 316L dengan peleburan laser.Kredit gambar: Pedal tersedia / Shutterstock.com
Meskipun perpindahan panas dalam padatan homogen bersifat difus, panas dapat merambat melalui massa padat melalui jalur yang hambatannya paling kecil.Pada radiator busa logam, disarankan untuk menggunakan anisotropi konduktivitas termal dan permeabilitas untuk meningkatkan laju perpindahan panas.
Selain itu, konduksi termal anisotropik diharapkan dapat membantu mengurangi kerugian parasit yang disebabkan oleh konduksi aksial pada penukar panas kompak.Berbagai metode telah digunakan untuk mengubah konduktivitas termal paduan dan logam.Tak satu pun dari pendekatan ini cocok untuk meningkatkan strategi kontrol terarah aliran panas pada komponen logam.
Metal Matrix Composites (MMC) diproduksi dari bubuk ball mill menggunakan teknologi lasermelting in powder bed (LPBF).Metode LPBF hibrid baru baru-baru ini diusulkan untuk membuat paduan ODS 304 SS dengan mendoping prekursor yttrium oksida ke dalam lapisan bubuk 304 SS sebelum pemadatan laser menggunakan teknologi inkjet piezoelektrik.Keuntungan dari pendekatan ini adalah kemampuan untuk secara selektif menyesuaikan sifat material di berbagai area lapisan bubuk, yang memungkinkan Anda mengontrol sifat material dalam volume kerja pahat.
Representasi skema metode unggun panas untuk (a) pasca-pemanasan dan (b) konversi tinta.Kredit gambar: Murray, JW dkk.Surat tentang Manufaktur Aditif.
Dalam penelitian ini, penulis menggunakan tinta inkjet Cu untuk mendemonstrasikan metode peleburan laser untuk menghasilkan komposit matriks logam dengan konduktivitas termal yang lebih baik daripada baja tahan karat 316L.Untuk mensimulasikan metode fusi lapisan bubuk inkjet hibrida, lapisan bubuk baja tahan karat diolah dengan tinta prekursor tembaga dan reservoir baru digunakan untuk mengontrol kadar oksigen selama pemrosesan laser.
Tim membuat komposit baja tahan karat 316L dengan tembaga menggunakan tinta tembaga inkjet dalam lingkungan yang mensimulasikan paduan laser dalam lapisan bubuk.Persiapan reaktor kimia menggunakan teknik hybrid inkjet dan LPBF baru yang memanfaatkan konduksi termal terarah untuk mengurangi ukuran dan berat keseluruhan reaktor.Kemungkinan pembuatan material komposit menggunakan tinta inkjet telah ditunjukkan.
Para peneliti fokus pada pemilihan prekursor tinta Cu dan prosedur pembuatan produk uji komposit untuk menentukan kepadatan material, kekerasan mikro, komposisi, dan difusivitas termal.Dua kandidat tinta dipilih berdasarkan stabilitas oksidasi, rendah atau tanpa bahan tambahan apa pun, kompatibilitas dengan kepala cetak inkjet, dan residu minimal setelah konversi.
Tinta CufAMP pertama menggunakan tembaga format (Cuf) sebagai garam tembaga.Vinyltrimethylcopper(II) hexafluoroacetylacetonate (Cu(hfac)VTMS) adalah prekursor tinta lainnya.Eksperimen percontohan dilakukan untuk melihat apakah pengeringan dan dekomposisi termal pada tinta menghasilkan lebih banyak kontaminasi tembaga karena sisa produk kimia dibandingkan dengan pengeringan konvensional dan dekomposisi termal.
Dengan menggunakan kedua metode tersebut, dua mikrokupon dibuat dan struktur mikronya dibandingkan untuk mengetahui pengaruh metode peralihan.Pada beban 500 gf dan waktu penahanan 15 detik, kekerasan mikro Vickers (HV) diukur pada penampang zona fusi dua sampel.
Skema pengaturan eksperimental dan langkah-langkah proses yang diulang untuk pembuatan sampel komposit 316L SS–Cu yang dibuat menggunakan metode unggun panas.Kredit gambar: Murray, JW dkk.Surat tentang Manufaktur Aditif.
Ditemukan bahwa konduktivitas termal komposit 187% lebih tinggi dibandingkan baja tahan karat 316L, dan kekerasan mikronya 39% lebih rendah.Studi mikrostruktur menunjukkan bahwa mengurangi retak antarmuka dapat meningkatkan konduktivitas termal dan sifat mekanik komposit.Untuk aliran panas terarah di dalam penukar panas, perlu untuk secara selektif meningkatkan konduktivitas termal baja tahan karat 316L.Komposit ini memiliki konduktivitas termal efektif sebesar 41,0 W/mK, 2,9 kali lipat dari baja tahan karat 316L, dan pengurangan kekerasan sebesar 39%.
Dibandingkan dengan baja tahan karat 316L yang ditempa dan dianil, kekerasan mikro sampel pada lapisan yang dipanaskan adalah 123 ± 59 HV, yang berarti 39% lebih rendah.Porositas komposit akhir adalah 12% yang berhubungan dengan adanya rongga dan retakan pada antarmuka antara fase SS dan Cu.
Untuk sampel setelah pemanasan dan lapisan pemanasan, kekerasan mikro penampang zona fusi ditentukan masing-masing sebesar 110 ± 61 HV dan 123 ± 59 HV, yaitu 45% dan 39% lebih rendah dari 200 HV untuk anil palsu. Baja tahan karat 316L.Karena perbedaan suhu leleh yang besar antara baja tahan karat Cu dan 316L, sekitar 315°C, retakan pada komposit fabrikasi terbentuk akibat retak fluidisasi yang disebabkan oleh fluidisasi Cu.
Gambar BSE (kiri atas) dan peta unsur (Fe, Cu, O) setelah sampel dipanaskan, diperoleh dengan analisis WDS.Kredit gambar: Murray, JW dkk.Surat tentang Manufaktur Aditif.
Kesimpulannya, penelitian ini menunjukkan pendekatan baru untuk membuat komposit 316L SS-Cu dengan konduktivitas termal yang lebih baik daripada 316L SS menggunakan tinta tembaga yang disemprotkan.Komposit dibuat dengan memasukkan tinta ke dalam kotak sarung tangan dan mengubahnya menjadi tembaga, kemudian menambahkan bubuk baja tahan karat di atasnya, kemudian mencampur dan mengawetkan dalam alat las laser.
Hasil awal menunjukkan bahwa tinta Cuf-AMP berbasis metanol dapat terdegradasi menjadi tembaga murni tanpa membentuk oksida tembaga dalam lingkungan yang mirip dengan proses LPBF.Metode lapisan panas untuk mengaplikasikan dan mengubah tinta menciptakan struktur mikro dengan lebih sedikit rongga dan kotoran dibandingkan prosedur pasca-pemanasan konvensional.
Para penulis mencatat bahwa penelitian di masa depan akan mencari cara untuk mengurangi ukuran butir dan meningkatkan peleburan dan pencampuran fase SS dan Cu, serta sifat mekanik komposit.
Murray JW, Speidel A., Spierings A. dkk.Sintesis komposit baja tahan karat-tembaga 316L dengan peleburan laser.Lembar Fakta Manufaktur Aditif 100058 (2022).https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000329
Penafian: Pandangan yang diungkapkan di sini adalah milik penulis secara pribadi dan tidak mencerminkan pandangan AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, pemilik dan operator situs web ini.Penafian ini adalah bagian dari ketentuan penggunaan situs web ini.
Surbhi Jain adalah penulis teknologi lepas yang tinggal di Delhi, India.Dia memiliki gelar Ph.D.Beliau meraih gelar PhD di bidang Fisika dari Universitas Delhi dan telah berpartisipasi dalam beberapa kegiatan ilmiah, budaya dan olahraga.Latar belakang akademisnya adalah penelitian ilmu material dengan spesialisasi pengembangan perangkat optik dan sensor.Dia memiliki pengalaman luas dalam penulisan konten, pengeditan, analisis data eksperimen, dan manajemen proyek, serta telah menerbitkan 7 artikel penelitian di jurnal terindeks Scopus dan mengajukan 2 paten India berdasarkan karya penelitiannya.Dia bersemangat membaca, menulis, meneliti dan teknologi, serta menikmati memasak, bermain, berkebun, dan olahraga.
Jainisme, Surbhi.(25 Mei 2022).Peleburan laser memungkinkan produksi komposit baja tahan karat dan tembaga yang diperkuat.A.S.Diakses pada 25 Desember 2022 dari https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Jainisme, Surbhi.“Peleburan laser memungkinkan produksi komposit baja tahan karat dan tembaga yang diperkuat.”A.S.25 Desember 2022 .25 Desember 2022 .
Jainisme, Surbhi.“Peleburan laser memungkinkan produksi komposit baja tahan karat dan tembaga yang diperkuat.”A.S.https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.(Per 25 Desember 2022).
Jainisme, Surbhi.2022. Produksi komposit baja tahan karat/tembaga yang diperkuat dengan peleburan laser.AZoM, diakses 25 Desember 2022, https://www.azom.com/news.aspx?newsID=59155.
Dalam wawancara ini, AZoM berbicara dengan Bo Preston, Pendiri Rainscreen Consulting, tentang STRONGIRT, Sistem Pendukung Cladding Continuous Insulation (CI) yang ideal dan aplikasinya.
AZoM berbicara dengan Dr. Shenlong Zhao dan Dr. Bingwei Zhang tentang penelitian baru mereka yang bertujuan membuat baterai natrium-sulfur berkinerja tinggi pada suhu kamar sebagai alternatif baterai lithium-ion.
Dalam wawancara baru dengan AZoM, kami berbicara dengan Jeff Scheinlein dari NIST di Boulder, Colorado tentang penelitiannya tentang pembentukan sirkuit superkonduktor dengan perilaku sinaptik.Penelitian ini dapat mengubah cara kita mendekati kecerdasan buatan dan komputasi.
Prometheus oleh Admesy adalah colorimeter yang ideal untuk semua jenis pengukuran titik pada layar.
Ringkasan produk ini memberikan gambaran umum tentang ZEISS Sigma FE-SEM untuk pencitraan berkualitas tinggi dan mikroskop analitik tingkat lanjut.
SB254 menghasilkan litografi berkas elektron berkinerja tinggi dengan kecepatan ekonomis.Ia dapat bekerja dengan berbagai bahan semikonduktor majemuk.
Pasar semikonduktor global telah memasuki periode yang menarik.Permintaan akan teknologi chip telah mendorong sekaligus menghambat perkembangan industri ini, dan kekurangan chip saat ini diperkirakan akan terus berlanjut untuk beberapa waktu.Tren saat ini kemungkinan besar akan membentuk masa depan industri ini jika hal ini terus berlanjut
Perbedaan utama antara baterai berbasis graphene dan baterai solid-state adalah komposisi elektrodanya.Meskipun katoda sering dimodifikasi, alotrop karbon juga dapat digunakan untuk membuat anoda.
Dalam beberapa tahun terakhir, Internet of Things telah diterapkan dengan cepat di hampir semua bidang, namun hal ini khususnya penting dalam industri kendaraan listrik.