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Apr 07, 2024

Liberty Powder Metals mejora el rendimiento del polvo metálico AM

11 de noviembre de 2022 Comparta en su red: Liberty Powder Metals (LPM), parte de Liberty Steel Group de GFG Alliance, ha identificado una configuración de proceso que aumenta el rendimiento del aditivo atomizado.

11 de noviembre de 2022

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Liberty Powder Metals (LPM), parte de Liberty Steel Group de GFG Alliance, ha identificado una configuración de proceso que aumenta el rendimiento de los polvos atomizados de fabricación aditiva.

El proyecto DANDY 2, financiado por Innovate UK, vinculó con éxito el modelado del proceso de atomización mediante dinámica de fluidos computacional (CFD) y modelado experimental (EM) con las operaciones de la planta para aumentar el rendimiento de polvos de fabricación aditiva con una distribución de tamaño de partícula de 15. -45 μm, en más del 40% a través de una optimización iterativa del diseño de los cambios en la boquilla del atomizador de líquido de cambio escalonado y los cambios en el proceso de producción de polvo. Esto implicó investigación y desarrollo colaborativos con el Materials Processing Institute, Middlesborough, North Yorkshire, Reino Unido.

Durante el proyecto de un año de duración, el CFD simuló flujos de gas, placa de orificio, nuevos diseños de boquillas, relación de la temperatura de entrada del gas con la velocidad de atomización, relación de la presión de entrada del gas con la presión de aspiración (validada cruzada mediante medición de la planta), el espesor de la junta cambió ambas velocidades de atomización. y presión de aspiración. EM brindó confianza en la seguridad de la máquina, permitió realizar más modelos sobre el espesor de las juntas y los cambios en el diseño de las boquillas. CFD combinado con EM en el desarrollo del diseño de boquillas, incluida la grabación de videos de alta velocidad a 115 000 fotogramas por segundo, lo que proporciona una validación cruzada entre los flujos del modelo y el rendimiento de las boquillas.

LPM completó 193 fusiones de atomizadores de 316L y Alloy718, con pruebas individuales sobre el diseño y el material de la boquilla, la placa de orificio, el espesor de la junta, la temperatura de entrada del gas y la presión de entrada del gas (tanto dinámica como en estado estable). Cada parámetro ha influido en la fabricación aditiva, que, cuando se combinan, ha producido un rendimiento acumulado de AM que aumenta al 57%. La Universidad de Swansea y el Instituto de Procesamiento de Materiales aplicaron herramientas de aprendizaje automático a este conjunto de datos de forma independiente y, aunque el conjunto de datos era pequeño en términos de "grandes datos", estas herramientas confirmaron los hallazgos de los ensayos de la planta e identificaron varios parámetros para investigar más a fondo.

Se caracterizó completamente el polvo de veinticuatro fundidos para evaluar la fluidez y las características morfológicas. Estos polvos también se utilizaron para construir muestras de prueba mecánicas por parte de Additive Manufacturing. Se descubrió que el polvo de las pruebas de alto rendimiento era de buena calidad, fácil de fabricar y proporcionaba buenas propiedades mecánicas.

A partir del modelado, las pruebas de planta, el aprendizaje automático y la caracterización del polvo, se identificó una nueva configuración para aumentar el rendimiento de la producción de polvo LPM AM.

El proyecto, financiado por Innovate UK, también examinó el uso de audiometría y herramientas de monitorización de vibraciones en el atomizador para proporcionar información y control en tiempo real. LPM tiene la intención de continuar el desarrollo de esta tecnología.

www.libertysteelgroup.com

www.mpiuk.com

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