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Apr 07, 2024

リバティパウダーメタルは金属 AM 粉末の収率を向上させます

2022 年 11 月 11 日 ネットワークに共有: GFG アライアンスのリバティ スチール グループの一部であるリバティ パウダー メタルズ (LPM) は、噴霧添加剤の収率を向上させるプロセス構成を特定しました。

2022 年 11 月 11 日

ネットワークに共有:

GFG Alliance の Liberty Steel Group の一部である Liberty Powder Metals (LPM) は、噴霧積層造形粉末の歩留まりを向上させるプロセス構成を特定しました。

Innovate UK が資金提供した DANDY 2 プロジェクトは、数値流体力学 (CFD) および実験モデリング (EM) による噴霧プロセスのモデリングとプラントの運用をうまくリンクさせ、粒度分布 15 の積層造形粉末の収量を増加させました。段階的変更液体アトマイザーノズルと粉末製造プロセスの変更の反復設計の最適化により、-45 μm、40% 以上減少しました。 これには、英国ノースヨークシャー州ミドルズボロの材料加工研究所との共同研究開発が含まれていました。

1 年間にわたるプロジェクト中、CFD はガスの流れ、オリフィス プレート、新しいノズル設計、ガス入力温度と噴霧速度の関係、ガス入力圧力と吸引圧力の関係 (プラント測定により相互検証)、ガスケットの厚さによって両方の噴霧速度が変化することをシミュレートしました。そして吸引圧。 EM は機械のセキュリティに対する信頼を提供し、ガスケットの厚さとノズル設計の変更に関するさらなるモデリングを可能にしました。 CFD と EM を組み合わせたノズル設計開発では、毎秒 115,000 フレームの高速ビデオ撮影が含まれ、モデル フロー間およびノズルのパフォーマンスに対する相互検証を提供します。

LPM は、ノズルの設計と材料、オリフィス プレート、ガスケットの厚さ、ガス入力温度、ガス入力圧力 (動的状態と定常状態の両方) に関する個別の試行を行い、316L と Alloy718 の 193 個のアトマイザー溶融を完了しました。 各パラメータは積層造形に影響を与え、それらを組み合わせると累積 AM 歩留まりが 57% に増加します。 スウォンジー大学と材料加工研究所が独自に機械学習ツールをこのデータセットに適用しました。このデータセットは「ビッグデータ」という点では小規模でしたが、これらのツールはプラント試験の結果を確認し、さらに調査するためのさまざまなパラメータを特定しました。

24 種類の溶融物からの粉末は、流動性と形態学的特性を評価するために完全に特性評価されました。 これらの粉末は、積層造形による機械試験片の作成にも使用されました。 高収量試験で得られた粉末は品質が良く、製造が容易で、良好な機械的特性を提供することが判明しました。

モデリング、プラント試験、機械学習、粉末特性評価から、LPM AM 粉末生産の収率を向上させる新しい構成が特定されました。

Innovate UK の資金提供を受けたこのプロジェクトでは、リアルタイムのフィードバックと制御を行うために、アトマイザー上の聴力検査と振動モニタリング ツールの使用も検討されました。 LPM はこの技術の開発を継続する予定です。

www.libertysteelgroup.com

www.mpiuk.com

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