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Apr 07, 2024

Liberty Powder Metals melhora o rendimento de pó metálico AM

11 de novembro de 2022 Compartilhe em sua rede: Liberty Powder Metals (LPM), parte do Liberty Steel Group da GFG Alliance, identificou uma configuração de processo que aumenta o rendimento do aditivo atomizado

11 de novembro de 2022

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A Liberty Powder Metals (LPM), parte do Liberty Steel Group da GFG Alliance, identificou uma configuração de processo que aumenta o rendimento de pós atomizados de Fabricação de Aditivos.

O projeto DANDY 2, financiado pela Innovate UK, vinculou com sucesso a modelagem do processo de atomização por meio de dinâmica de fluidos computacional (CFD) e modelagem experimental (EM) com as operações da planta para aumentar o rendimento de pós de Fabricação Aditiva com uma distribuição de tamanho de partícula de 15 -45 μm, em mais de 40% por meio de uma otimização de design iterativa do bico atomizador de líquido de mudança gradual e das mudanças no processo de produção de pó. Isto envolveu pesquisa e desenvolvimento colaborativos com o Materials Processing Institute, Middlesborough, North Yorkshire, Reino Unido.

Durante o projeto de um ano, o CFD simulou fluxos de gás, placa de orifício, novos designs de bicos, ligação da temperatura de entrada do gás à velocidade de atomização, ligação da pressão de entrada do gás à pressão de aspiração (validação cruzada pela medição da planta), espessura da junta alterou a velocidade de atomização e pressão de aspiração. EM proporcionou confiança na segurança da máquina, permitiu modelagem adicional na espessura da junta e alterações no projeto do bico. CFD combinado com o EM no desenvolvimento de projetos de bicos, incluindo vídeo de alta velocidade a 115.000 quadros por segundo, fornecendo validação cruzada entre fluxos de modelos e em relação ao desempenho dos bicos.

A LPM concluiu 193 fusões de atomizadores de 316L e Alloy718, com testes individuais sobre design e material do bico, placa de orifício, espessura da junta, temperatura de entrada de gás, pressão de entrada de gás (tanto dinâmica quanto em estado estacionário). Cada parâmetro influenciou a Manufatura Aditiva, que, quando combinada, produziu um rendimento cumulativo de AM, que aumentou para 57%. Ferramentas de aprendizado de máquina foram aplicadas a este conjunto de dados pela Universidade de Swansea e pelo Instituto de Processamento de Materiais de forma independente e, embora o conjunto de dados fosse pequeno em termos de “big data”, essas ferramentas confirmaram as descobertas dos testes em plantas e identificaram vários parâmetros para investigação mais aprofundada.

Os pós de vinte e quatro fundidos foram totalmente caracterizados para avaliar a fluidez e as características morfológicas. Esses pós também foram usados ​​para construir corpos de prova de testes mecânicos pela Manufatura Aditiva. Verificou-se que o pó dos ensaios de alto rendimento era de boa qualidade, fácil de fabricar e apresentava boas propriedades mecânicas.

A partir da modelagem, testes de planta, aprendizado de máquina e caracterização de pó, uma nova configuração foi identificada para aumentar o rendimento da produção de pó LPM AM.

O projeto, financiado pela Innovate UK, também examinou o uso de ferramentas de audiometria e monitoramento de vibração no atomizador para fornecer feedback e controle em tempo real. A LPM pretende continuar o desenvolvimento desta tecnologia.

www.libertysteelgroup.com

www.mpiuk.com

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