Tantala pulveri var izmantot atkārtoti vai pārstrādāt, kas var ievērojami samazināt to izstrādājumu cenu, kas izgatavoti no tantala, izmantojot piedevu ražošanu. Šajā pētījumā tika aplūkots skābekļa saturs, daļiņu forma, šķietamais blīvums, pieskāriena blīvums un tantala pulvera plūstamība visā riteņbraukšanas laikā, lai novērtētu tantala pulvera atkārtotas izmantošanas ietekmi uz tantala komponentu un sastatņu īpašībām. Tāpat, ja tantala pulveris tika atkārtoti izmantots vairāk nekā 30 ciklos, tika pārbaudīta atkārtotas izmantošanas laika ietekme uz tantala komponentu un sastatņu mehāniskajām īpašībām, kas iegūtas, izmantojot elektronu staru pulvera slāņa saplūšanu (EB-PBF). Rezultāti parādīja, ka tantala pulvera šķietamais blīvums, blīvums un plūstamība būtiski neatšķīrās, palielinoties ciklu skaitam. Daudzu atkārtotu lietojumu laikā pulveris kļuva mazāk sfērisks, un pēc 25 atkārtotas izmantošanas dažām daļiņām bija acīmredzama deformācija un raupja virsma. Tomēr pēc 15 atkārtotas izmantošanas cikliem blīvā tantala plastiskums samazinājās, jo tantala pulverī palielinājās skābekļa saturs, un tantala paraugos, kas izgatavoti, izmantojot EB-PBF procesu, sāka parādīties daži iespējamie mikrodefekti. Tomēr lietojumu skaits pētījuma diapazonā neietekmēja blīvu tantala komponentu stiepes izturību.
Atkārtotas izmantošanas ietekme uz pulvera īpašībām
Palielinoties atkārtotas izmantošanas ciklu skaitam, tantala pulvera skābekļa saturs palielinājās. Pamatnes izlīdzināšana pirms EB-PBF procesa, kā arī sekojošā pulvera pārstrādes procedūra bija galvenie laiki, kad pulveris tika pakļauts gaisa iedarbībai un palielinājās skābekļa saturs. Rezultāti 4. attēlā parāda, ka 30 atkārtotas izmantošanas ciklu laikā tantala pulvera skābekļa koncentrācija palielinājās par 4,7 ppm katrā EB-PBF operācijā. Tā kā EB-PBF procesa laikā tantala daļiņas tika karsētas un izkausētas ar elektronu staru augsta vakuuma atmosfērā, skābekļa saturs pakāpeniski pieauga.
nav manāmas vidējās daļiņu izmēra izmaiņas pēc 30 atkārtotas izmantošanas. Nelielām daļiņu izmēra izmaiņām, palielinoties atkārtotas izmantošanas cikliem, ir dažādi iemesli, tostarp: mazo daļiņu skaits tika samazināts plānā slāņa biezuma (50 m) un rupjā pulvera nokasīšanas dēļ; lielo daļiņu skaits palielinājās izšļakstīšanās, adhēzijas un pārkausēšanas dēļ; un mazo daļiņu skaits tika samazināts smalkgraudaino pulvera daļiņu preferenciālās kušanas dēļ. Tā rezultātā daļiņu izmērs tikai nedaudz palielinājās. Vidējais daļiņu izmērs pēc atkārtotas izmantošanas bija mazāks, jo lielās daļiņas tika izsijātas un pielipušās pulvera daļiņas tika atdalītas. Tantala pulvera D10, D50 un D90 izmaiņas bija vienādas visā EB-PBF procesā, līdz ar to arī daļiņu izmērs. sadalījums tikko nemainījās un tika saglabāts sākotnējais daļiņu sadalījums.
Pirms EB-PBF procedūras substrāts tika uzkarsēts ar elektronu staru līdz 700 grādiem. Pēc tam pulvera slānis tika turēts temperatūrā virs 660 grādiem EB-PBF procedūras laikā. Tādējādi tika sagaidāms tantala daļiņu pieticīgais virsmas raupjums un deformācija, it īpaši EB-PBF procesa laikā. Turklāt EB-PBF procesa laikā dažas daļiņas pie konstrukcijas detaļām tika uzkarsētas līdz augstai temperatūrai, kas varēja izraisīt daļiņu redzamu deformāciju un virsmas raupjumu. Reģenerācijas procesā augstspiediena gaisa strūklas pulvera daļiņu virsmā izveidoja ieliektus laukumus.daži no šiem raksturlielumiem. Jo īpaši defekti pēc 25 atkārtotas izmantošanas cikliem bija ilgāki nekā Ti-6Al-4V pulverī [15, 19]. Ar vairāk pulvera atkārtotas izmantošanas ciklu ir sagaidāms, ka būs vairāk virsmas defektu, kas palielinās virsmas raupjumu un daļiņu kropļojumus.
Secinājums 1. Pēc 30 EB-PBF procesa iterācijām tantala pulvera skābekļa saturs palielinājās no 0,004 līdz 0,018 svara procentiem. Pēc vairākiem atkārtotas izmantošanas cikliem tantala pulvera plūstamība, daļiņu izmērs, šķietamais blīvums un krāna blīvums būtiski nemainījās.
2. Pēc 20 atkārtotas izmantošanas kārtām tantala pulvera daļiņas bija sfēriskas un tām bija gluda virsma. Pēc vairāk nekā 25 atkārtotām izmantošanas reizēm tika pamanīta neliela daļiņu formas deformācija, un EB-PBF procesa laikā lielas un mazas daļiņas saplūda.
