Η σκόνη τανταλίου μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ή να ανακυκλωθεί, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά την τιμή των ειδών που κατασκευάζονται με ταντάλιο που χρησιμοποιούν πρόσθετα. Αυτή η μελέτη εξέτασε την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, το σχήμα σωματιδίων, τη φαινομενική πυκνότητα, την πυκνότητα της βρύσης και τη δυνατότητα ροής της σκόνης τανταλίου κατά τη διάρκεια της ποδηλασίας για να αξιολογήσει τις επιπτώσεις της επαναχρησιμοποίησης της σκόνης τανταλίου στα χαρακτηριστικά των συστατικών και των ικριωμάτων τανταλίου. Επίσης, με τη σκόνη τανταλίου που επαναχρησιμοποιήθηκε για περισσότερους από 30 κύκλους, εξετάστηκε η επίδραση του χρόνου επαναχρησιμοποίησης στα μηχανικά χαρακτηριστικά των συστατικών και των ικριωμάτων τανταλίου που παράγονται από σύντηξη κλίνης σκόνης δέσμης ηλεκτρονίων (EB-PBF). Τα ευρήματα έδειξαν ότι η φαινομενική πυκνότητα, η πυκνότητα βρύσης και η ρευστότητα της σκόνης τανταλίου δεν διέφεραν σημαντικά καθώς αυξανόταν ο αριθμός των κύκλων. Κατά τη διάρκεια πολλών επαναχρησιμοποιήσεων, η σκόνη έγινε λιγότερο σφαιρική και μετά από 25 επαναχρησιμοποιήσεις, ορισμένα σωματίδια είχαν εμφανή παραμόρφωση και τραχιά επιφάνεια. Ωστόσο, μετά από 15 κύκλους επαναχρησιμοποίησης, η πλαστικότητα του πυκνού τανταλίου μειώθηκε λόγω της αύξησης της περιεκτικότητας σε οξυγόνο της σκόνης τανταλίου και ορισμένα πιθανά μικροελαττώματα άρχισαν να εμφανίζονται στα δείγματα τανταλίου που έγιναν με τη διαδικασία EB-PBF. Ωστόσο, ο αριθμός των χρήσεων εντός του ερευνητικού εύρους δεν είχε καμία επίδραση στην αντοχή εφελκυσμού των συστατικών πυκνού τανταλίου.
Η επίδραση της επαναχρησιμοποίησης στις ιδιότητες της σκόνης
Με την αύξηση της ποσότητας των κύκλων επαναχρησιμοποίησης, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο της σκόνης τανταλίου αυξήθηκε. Η ισοπέδωση του υποστρώματος πριν από τη διαδικασία EB-PBF, καθώς και η επακόλουθη διαδικασία ανακύκλωσης σκόνης, ήταν οι βασικές στιγμές κατά τις οποίες η σκόνη εκτέθηκε στον αέρα και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο αυξήθηκε. Τα ευρήματα στο σχήμα 4 δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια 30 κύκλων επαναχρησιμοποίησης, η συγκέντρωση οξυγόνου της σκόνης τανταλίου αυξήθηκε κατά 4,7 ppm ανά λειτουργία EB-PBF. Λόγω της θέρμανσης και της τήξης των σωματιδίων τανταλίου με δέσμη ηλεκτρονίων σε ατμόσφαιρα υψηλού κενού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας EB-PBF, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο αυξήθηκε σταδιακά.
καμία ευδιάκριτη αλλαγή στο μέσο μέγεθος σωματιδίων μετά από 30 επαναχρήσεις. Υπάρχουν διάφορες αιτίες για την ελαφρά αλλαγή στο μέγεθος των σωματιδίων με την αύξηση των κύκλων επαναχρησιμοποίησης, όπως: Ο αριθμός των μικρών σωματιδίων μειώθηκε λόγω του πάχους λεπτού στρώματος (50 m) και της απόξεσης της χονδροειδούς σκόνης. ο αριθμός των μεγάλων σωματιδίων αυξήθηκε λόγω πιτσιλίσματος, πρόσφυσης και επανατήξης. και ο αριθμός των μικρών σωματιδίων μειώθηκε λόγω της προτιμησιακής τήξης των λεπτόκοκκων σωματιδίων σκόνης. Ως αποτέλεσμα, το μέγεθος των σωματιδίων αυξήθηκε μόνο οριακά. Το μέσο μέγεθος σωματιδίων ήταν μικρότερο μετά την επαναχρησιμοποίηση, επειδή τα μεγάλα σωματίδια διαχωρίστηκαν και τα προσκολλημένα σωματίδια σκόνης διαχωρίστηκαν. Οι αλλαγές D10, D50 και D90 της σκόνης τανταλίου ακολούθησαν όλες το ίδιο μοτίβο κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας EB-PBF, εξ ου και το μέγεθος των σωματιδίων Η κατανομή μόλις άλλαξε και η αρχική κατανομή σωματιδίων διατηρήθηκε.
Το υπόστρωμα θερμάνθηκε με δέσμη ηλεκτρονίων στους 700 βαθμούς πριν από τη διαδικασία EB-PBF. Η κλίνη σκόνης στη συνέχεια διατηρήθηκε σε θερμοκρασία άνω των 660 βαθμών για τη διάρκεια της διαδικασίας EB-PBF. Η μέτρια επιφανειακή τραχύτητα και παραμόρφωση των σωματιδίων τανταλίου αναμενόταν έτσι, ειδικά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μακράς διάρκειας EB-PBF. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας EB-PBF, ορισμένα σωματίδια κοντά στα κατασκευαστικά εξαρτήματα θερμάνθηκαν σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει στα σωματίδια να εμφανίσουν ορατή παραμόρφωση και τραχύτητα επιφάνειας. Κατά τη διαδικασία ανάκτησης, οι πίδακες αέρα υψηλής πίεσης δημιούργησαν κοίλες περιοχές στην επιφάνεια των σωματιδίων της σκόνης. ορισμένα από αυτά τα χαρακτηριστικά. Συγκεκριμένα, τα σφάλματα χρειάστηκαν περισσότερο χρόνο για να εκδηλωθούν από ό,τι στη σκόνη Ti{-6Al-4V μετά από 25 κύκλους επαναχρησιμοποίησης [15, 19]. Με περισσότερους κύκλους επαναχρησιμοποίησης σκόνης, αναμένεται ότι θα υπάρξουν περισσότερες επιφανειακές ατέλειες, οι οποίες θα αυξήσουν την τραχύτητα της επιφάνειας και την παραμόρφωση των σωματιδίων.
Συμπέρασμα 1. Μετά από 3{3}} επαναλήψεις της διαδικασίας EB-PBF, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο της σκόνης τανταλίου αυξήθηκε από 0,004 σε 0,018 τοις εκατό κατά βάρος. Μετά από αρκετούς κύκλους επαναχρησιμοποίησης, η ρευστότητα της σκόνης τανταλίου, το μέγεθος των σωματιδίων, η φαινομενική πυκνότητα και η πυκνότητα της βρύσης δεν άλλαξαν σημαντικά.
2. Μετά από 20 γύρους επαναχρησιμοποίησης, τα σωματίδια σκόνης τανταλίου ήταν σφαιρικά και είχαν λεία επιφάνεια. Μετά από περισσότερες από 25 επαναχρήσεις, παρατηρήθηκε μια ελαφρά παραμόρφωση στο σχήμα των σωματιδίων και κατά τη διαδικασία EB-PBF, μεγάλα και μικρά σωματίδια συντήχθηκαν.
