혈장이있는 둥근 바카라 꽁 머니 입자

Itagaki Hirotomo, 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST")의 제조 기술 연구 부서의 최고 연구원플라즈마

바카라 꽁 머니을 대상으로하는 3D 프린팅 기술입니다바카라 꽁 머니 첨가제 제조주로 입자 크기가 10 ~ 150 µm 인 바카라 꽁 머니 분말을 사용합니다 고품질 제품을 만들려면 구체에 가깝고 결함이 거의없는 균일 한 입자 크기 분포 및 모양이있는 바카라 꽁 머니 분말을 사용해야합니다 또한 저수준충전 밀도분말은 모양의 물체의 공극 및 균열과 같은 내부 결함을 유발하여 제품 품질 및 신뢰성 문제로 이어질 수 있습니다

이 연구에서, 우리는 바카라 꽁 머니 첨가제 제조에 적합한 입자 크기로 바카라 꽁 머니 입자를 효율적으로 분리하고 구체에 가까운 형태를 갖는 장치를 효율적으로 분리하고, 1 µm 이하의 부산물을 가진 미세 입자를 갖는 장치를 개발하여, 압력 제어를 사용하여 PLASMA 가열 된 상태로 생성되며, 이는 가스가 가열 된 상태로 생성되며, 이는 PLASMA 가열 및 가능성을 높였다 느슨한 충전 방법을 통해서도 밀도 충전 이 기술은 다양한 모양의 바카라 꽁 머니 분말을 첨가제 제조에 적합한 입자로 처리 할 수 ​​있도록합니다 저렴한 재료와 중고 분말도 제공되므로 저렴한 비용으로 고품질 제품을 만들 수 있습니다

이 개발 된 제품은 2024 년 10 월 29 일부터 개최 될 고성능 재료 주간 부스 (Sustainable Materials Exhibition 39-25)에서 전시 될 예정입니다

모델 첨가제 제조 방법은 주조 및 단조와 같은 기존의 방법에 비해 바카라 꽁 머니 부품의 가벼운 중량 및 더 높은 기능성, 더 많은 맞춤형 제품 및 짧은 제조 시간을 허용합니다 특히, 항공 우주 분야에서는 프로세스가 어려운 재료를 사용하여 부품의 제조 시간을 줄이고 적절하게 제조하여 체중을 줄이며 다양한 부품에 첨가제 제조를 적용하는 것이 고려되고 있습니다 또한, 바카라 꽁 머니 및 수지와 같은 다양한 재료를 사용한 첨가제 제조 기술이 개발되었으며, 세계의 누적 바카라 꽁 머니 첨가제 제조 장비는 2011 년에서 2021 년 사이에 약 14 배 증가했습니다 (Wohlers Report 2022) 또한 평균 연간 성장률은 2030 년까지 239%에 도달 할 것으로 예상되며 (Grand View Research (2022 년 2 월)) 바카라 꽁 머니 라미네이션 기술은 새로운 제조 기술이 될 것으로 예상됩니다

바카라 꽁 머니 첨가제 제조에서 입자 크기가 10 ~ 150 µm 인 미세 바카라 꽁 머니 분말이 주로 사용됩니다 이 방법의 안정성과 모양의 물체의 품질은 분말 특성에 의해 크게 영향을 받으므로 분말의 특성과 품질을 향상시키는 것은 고품질 모양의 물체를 만드는 데 매우 중요합니다 바카라 꽁 머니 분말에 포함 된 기포 및 갭과 같은 바카라 꽁 머니 분말의 충전 밀도가 감소하면 모양의 물체의 공극 및 균열과 같은 내부 결함이 발생할 수 있습니다 따라서, 분말 재료는 균일 한 입자 크기 분포, 실제 구에 가깝고, 거품과 갭이 적은 높은 충전 밀도를 갖는 바카라 꽁 머니 분말로 성형 재료로 사용되어야한다 많은 바카라 꽁 머니 분말은 고품질 표준을 충족합니다가스 분무 방법로 제조되지만 제조 비용이 많이 들며 사용할 수있는 재료의 유형은 제한적입니다 따라서, 높은 생산성을 갖는 첨가제 제조에 적합한 바카라 꽁 머니 분말을 생산하는 방법을 개발하는 것이 바람직하다

AIST는 바카라 꽁 머니 첨가제 제조에 사용할 수있는 재료의 수를 늘리고 플라즈마 가열을 사용하여 비 구상 바카라 꽁 머니 분말로부터 균일 한 모양의 입자를 생산하는 저렴하고 생산적인 분말 제조 기술을 실현하기 위해 연구 및 개발을 수행하고 있습니다물 분무 방법첨가제 제조에 적합하지 않은 모양이 아닌 모양입니다 이것DC 아크 플라즈마를 사용하여 처리하여 높은 구형을 가진 분말을 실현해야한다면, 구면이 높은 분말이 개선 될 것이며, 첨가제 제조 공정에 필요한 분말은 고품질 조각으로 생산 될 수 있다는 생각으로 개발 과정에서 일했습니다 또한, 가스 원자 및 혈장 입자의 평균 자유 공정을 압력으로 변경함으로써, 2 차 생성물로 생성 된 1 μm 이하의 미세 입자를 선택적으로 분류 할 수 있으며, 혈장을 사용함으로써 우리는 플라즈마에서 이온, 전자 및 유효 종에 의한 분말 표면의 습윤성을 향상시킬 수있다

DC ARC 플라즈마를 사용하여 바카라 꽁 머니 분말을 녹이는 점보다 높은 온도로 가열하면 바카라 꽁 머니 분말이 녹고 기화되므로 용융을 제어하는 ​​것이 중요합니다 가열 공정 동안, 분말 입자의 표면이 가열되고, 열이 내부 전달되고, 분말 입자는 결국 녹아서 구형 입자를 형성한다 이 공정 동안, 온도 차이는 표면과 분말 입자의 내부 사이에 발생합니다 표면 근처에서 바카라 꽁 머니은 바카라 꽁 머니의 끓는점을 초과함에 따라 기화됩니다 이 기화 된 바카라 꽁 머니은 다시 응고하고 입자 크기가 1 μm 이하의 미세 입자를 형성 할 수 있으며, 이는 가공 된 바카라 꽁 머니 분말에 부착 될 수있다 이것은 구형과 유동성을 줄이고 표면의 불순물을 증가시킵니다 분말 입자의 구형화 효율을 향상시키기 위해 혈장 온도 (입력 전력)를 증가시키는 것이 효과적입니다 이것은 분말 입자의 표면과 내부 표면 사이의 온도 차이를 증가시켜 바카라 꽁 머니 증발의 양이 증가합니다 결과적으로, 다시 분리하는 미세 입자의 수는 증가하고 미세 입자의 수는 구형 분말 입자에 부착되어 포장 밀도 및 유동성을 악화시킨다

이를 해결하기 위해 공기 흐름과 압력을 제어하여 바카라 꽁 머니 분말의 증발 및 재조정을 관리하는 플라즈마 공정 기술을 개발하고 입자 크기가 1 µm 이하의 미세 입자 만 제거합니다 이것은 가공 된 바카라 꽁 머니 분말에 부착하기 전에 미세 입자를 효율적으로 제거 할 수있게한다

그림 1은 개발 된 장비의 사진과 프로세스 개요를 제공합니다 이 과정을 통해 압력을 제어하여 가스 분자의 평균 자유 경로를 조정할 수 있습니다 분말 입자의 입자 크기가 평균 자유 경로보다 작을 때, 유체 저항은 기하 급수적으로 감소합니다Cunningham 보정 계수 (CC)에 따르면, 입자 크기는 정상 압력에서 약 1 µm입니다CC입자 크기가 1 µm 미만인 경우 1보다 크게 증가하기 시작하면 가스 원자의 평균 자유 경로의 효과를 무시할 수 없으며 유체 저항은 감소하기 시작합니다 압력이 낮을수록 입자 크기가 클수록 유체 저항이 감소하기 시작합니다 바카라 꽁 머니 첨가제 제조에 사용되는 분말의 입자 크기는 10-150 µm이므로 가스 분자의 평균 자유 경로를 제어함으로써, 몇 마이크로 미터 아래 미세 입자의 유체 저항을 감소시키고 효과적으로 제거 할 수 있습니다 이 연구에서, 공기 흐름은 바카라 꽁 머니 분말 입자에 부착하기 전에 바카라 꽁 머니 분말의 증발로부터 다시 분리하는 미세 입자를 제거하기 위해 제어된다 이것은 아크 플라즈마 가열 소스 근처에 배출 된 미세 입자의 효율을 높이고 제거 공기 흐름을 생성하는 공정 압력을 조절하는 장비를 설계했습니다 결과적으로, 우리는 직경 10-70 μm의 입자를 성공적으로 분리하고 첨가제 제조에 사용하기 위해 직경 1 μm 이하의 미세 입자를 성공적으로 분리했습니다

그림 2는 혈장 처리 전후에 주사 전자 현미경에 의해 관찰 된 바카라 꽁 머니 분말 입자의 사진을 보여줍니다 이 사진은 혈장 처리 후 구형 바카라 꽁 머니 분말 입자의 수가 증가 함을 보여줍니다 혈장 처리 후, 둥근이 95% 이상인 구형 입자의 비율은 치료 전과 비교하여 약 5 배 증가했습니다 또한, 구형 입자의 수의 증가는 분말을 약 절반으로 흐르기 위해 필요한 에너지를 감소시키고 흐름 특성이 성공적으로 개선되었다 (도 3)

그림 4는 스캐닝 전자 현미경으로 관찰 된 개발 된 기술을 사용하여 생산 된 전형적인 혈장 처리 바카라 꽁 머니 분말 입자 및 바카라 꽁 머니 분말 입자의 사진을 보여줍니다 일반적인 기술을 사용하여 혈장-처리 된 바카라 꽁 머니 분말 입자를 관찰 할 때, 많은 수의 미세 입자가 표면에 부착 된 것을 볼 수있다 (도 4 (a)) 한편, 공기 흐름 제어 및 유체 평균 자유 경로 (압력) 제어 기술을 사용한 공정에서, 입자 크기로 인한 유체 저항의 차이를 사용하여 표면에 미세 입자가없는 구형 바카라 꽁 머니 분말 입자가 얻어졌다 (그림 4 (b))

그림 5 (왼쪽)는 처리되지 않은 바카라 꽁 머니 분말 (과립 화 분말) 및 플라즈마 처리 바카라 꽁 머니 분말 (과립 화 분말)을 사용하여 분말 베드 퓨전 (PBF)-유형 모델링 장치를 사용하여 생성 된 첨가제 제조 물체의 사진입니다 혈장 처리 된 바카라 꽁 머니 분말을 재료로 사용했을 때, 성형 표면에서 바카라 꽁 머니 광택이 관찰되어 표면 거칠기 (산술 평균 거칠기)가 향상되는 것으로 밝혀졌다 이것은 바카라 꽁 머니 분말의 충전 밀도를 개선하고 바카라 꽁 머니 분말 사이의 갭을 감소시키기위한 혈장 처리의 결과로 생각되며, 이는 용융 응고 동안 부피 감소를 억제합니다

우리는 효과적인 혈장 및 모델링 프로세스를 더욱 발전시켜 비 구상 바카라 꽁 머니 분말로도 고품질 첨가제 제조를 달성 할 수 있도록합니다 또한, 첨가제 제조에 사용되었고 품질을 잃어버린 바카라 꽁 머니 분말에 대한 재활용 특성 (재활용 기술)을위한 기술로서, 우리는 바카라 꽁 머니 분말의 재사용 성을 포함하여 부가 제조를 사용하여이를 평가할 것입니다 바카라 꽁 머니 분말 제조 공정의 비용을 줄임으로써 바카라 꽁 머니 첨가제 제조 기술 시장의 확산에 기여할 수있는 산업 정부 협력 활동을 촉진하고자합니다

플라즈마

가스가 고온에 있고 가스 분자 및 가스 원자를 이온화 할 때 양으로 하전 된 이온, 전자 및 중성 입자가 공존하는 전기 중립 상태의 그룹 가스 이온화 가스라고도합니다[참조로 돌아 가기]

바카라 꽁 머니 첨가제 제조

바카라 꽁 머니을위한 3D 인쇄 기술 대상 제품의 3D 모양의 데이터 모델에서 슬라이스 데이터를 생성하는 처리 기술과 부분을 녹이고 바카라 꽁 머니 재료를 녹이고 층을 쌓아 3 차원 모양을 만듭니다 바카라 꽁 머니 재료, 분말 및 와이어는 일반적으로 사용되며, 이들 재료를 녹이기위한 열원에는 레이저, 전자 빔, 플라즈마 등이 포함됩니다[참조로 돌아 가기]

충전 밀도

충전 용기의 부피에 의해 일정한 부피로 컨테이너를 채워질 때 분말 무게를 나누어 얻은 값 이 부피 값에는 입자 사이의 공극과 입자 사이의 공극이 많을수록 값이 작습니다[참조로 돌아 가기]

가스 분무 방법

고주파수 유도 가열에 의해 불활성 가스 대기 또는 대기에 바카라 꽁 머니 샘플이 가열되고 용해되는 방법, 고압 불활성 가스를 밀 바카라 꽁 머니 분말로 분무하는 방법 구형 모양에 더 가까운 모양의 분말이 얻어진다 그러나, 미세 분말은 더 큰 입자에 부착 될 수 있고, 분말에 고압 가스가 가득함으로써 분말 내부에서 기공이 형성 될 수있다[참조로 돌아 가기]

물 분무 방법

가스 분무 방법과 달리, 고압수를 용융 바카라 꽁 머니에 분무하는 방법 인 가스 분무 방법과 달리, 바카라 꽁 머니 바카라 꽁 머니 분말에서 밀 바카라 꽁 머니 분말 생산성은 가스 분무 방법보다 높지만 분말 모양은 비 구형이며 바카라 꽁 머니 분말의 산소 함량은 물과의 반응으로 인해 높습니다 따라서 일반적으로 바카라 꽁 머니 첨가제 제조에는 사용되지 않습니다[참조로 돌아 가기]

DC 아크 플라즈마

열 혈장 유형 전극 사이에 고전압이 적용될 때, 전극으로부터 공급되는 열 전자 및 2 차 전자는 가스 파괴로 인한 배출을 유지한다 방전 센터의 온도는 수천도 이상에 도달하며 용접 및 전기 방전 가공과 같은 가공 기술 및 전기 용광로의 열원으로도 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

Cunningham 보정 계수

가스에서 움직이는 입자가 가스로부터받는 유체 저항에 대한 주석 요소 입자 크기가 다른 분자와 충돌하지 않고 가스 분자 또는 가스 원자가 이동하는 평균 거리에 해당하는 경우, 입자의 유체 저항은 가스가 연속체로 간주 될 때보 다 작게됩니다 Cunningham 보정 계수는 유체 저항의 이러한 감소를 수정하는 계수입니다[참조로 돌아 가기]