Bột tantali có thể được tái sử dụng hoặc tái chế, điều này có thể làm giảm đáng kể giá của các mặt hàng được làm bằng tantali sử dụng công nghệ sản xuất bồi đắp. Nghiên cứu này đã xem xét hàm lượng oxy, hình dạng hạt, mật độ biểu kiến, mật độ vòi và khả năng chảy của bột tantali trong suốt chu trình để đánh giá tác động của việc tái sử dụng bột tantali đối với các tính năng của các thành phần và giàn giáo tantali. Ngoài ra, với bột tantali được tái sử dụng hơn 30 chu kỳ, ảnh hưởng của thời gian tái sử dụng đến các đặc tính cơ học của các thành phần tantali và giàn giáo được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp giường bột chùm tia điện tử (EB-PBF) đã được kiểm tra. Các phát hiện cho thấy mật độ biểu kiến, mật độ vòi và tính lỏng của bột tantali không thay đổi đáng kể khi số chu kỳ tăng lên. Trong nhiều lần tái sử dụng, bột trở nên ít hình cầu hơn và sau 25 lần sử dụng lại, một số hạt có biến dạng rõ ràng và bê mặt thô. Tuy nhiên, sau 15 chu kỳ tái sử dụng, độ dẻo của tantali đậm đặc giảm do hàm lượng oxy trong bột tantali tăng lên và một số khuyết tật vi mô có thể bắt đầu xuất hiện trong các mẫu tantali được tạo ra bằng quy trình EB-PBF. Tuy nhiên, số lần sử dụng trong phạm vi nghiên cứu không ảnh hưởng đến độ bền kéo của các thành phần tantalum đậm đặc.
Tái sử dụng ảnh hưởng đến tính chất của bột
Với sự gia tăng số lượng chu kỳ tái sử dụng, hàm lượng oxy của bột tantalum tăng lên. Việc san phẳng chất nền trước quy trình EB-PBF, cũng như quy trình tái chế bột tiếp theo, là những thời điểm quan trọng khi bột tiếp xúc với không khí và hàm lượng oxy tăng lên. Các phát hiện trong hình 4 cho thấy rằng trong suốt 30 chu kỳ tái sử dụng, nồng độ oxy của bột tantalum tăng 4,7 ppm mỗi lần vận hành EB-PBF. Do các hạt tantali được làm nóng và tan chảy bằng chùm tia điện tử trong môi trường chân không cao trong quá trình EB-PBF, nên hàm lượng oxy tăng dần.
không có sự thay đổi rõ rệt về kích thước hạt trung bình sau 30 lần tái sử dụng. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi nhỏ về kích thước hạt khi tăng chu kỳ tái sử dụng, bao gồm: Số lượng hạt nhỏ giảm do độ dày lớp mỏng (50 m) và cạo bột thô; số lượng các hạt lớn đã tăng lên do bắn tung tóe, kết dính và nấu chảy lại; và số lượng các hạt nhỏ đã giảm do sự nóng chảy ưu tiên của các hạt bột mịn. Kết quả là, kích thước hạt chỉ tăng nhẹ. Kích thước hạt trung bình nhỏ hơn sau khi tái sử dụng vì các hạt lớn đã được sàng lọc và các hạt bột bám dính được tách ra. Các biến đổi D10, D50 và D90 của bột tantali đều tuân theo cùng một mẫu trong toàn bộ quy trình EB-PBF, do đó kích thước hạt phân phối hầu như không thay đổi và phân phối hạt ban đầu được bảo tồn.
Chất nền được làm nóng bằng chùm tia điện tử đến 700 độ trước quy trình EB-PBF. Giường bột sau đó được giữ ở nhiệt độ trên 660 độ trong suốt thời gian của quy trình EB-PBF. Do đó, độ nhám và biến dạng bề mặt khiêm tốn của các hạt tantali đã được dự đoán trước, đặc biệt là trong quá trình EB-PBF rút ra. Ngoài ra, trong quá trình EB-PBF, một số hạt gần các thành phần xây dựng được nung nóng đến nhiệt độ cao, điều này có thể khiến các hạt có biểu hiện biến dạng nhìn thấy được và độ nhám bề mặt. Trong quá trình thu hồi, các tia khí áp suất cao đã tạo ra các vùng lõm trên bề mặt hạt bột. Một số đặc điểm này. Đặc biệt, các lỗi mất nhiều thời gian hơn để biểu hiện hơn trong bột Ti-6Al-4V sau 25 chu kỳ tái sử dụng [15, 19]. Với nhiều chu kỳ tái sử dụng bột hơn, người ta dự đoán rằng sẽ có nhiều vết nứt trên bề mặt hơn, điều này sẽ làm tăng độ nhám bề mặt và biến dạng hạt.
Kết luận 1. Sau 30 lần lặp lại quy trình EB-PBF, hàm lượng oxy của bột tantalum tăng từ 0.004 lên 0,018 phần trăm trọng lượng. Sau một số chu kỳ tái sử dụng, tính lưu động, kích thước hạt, mật độ rõ ràng và mật độ vòi của bột tantali không thay đổi đáng kể.
2. Sau 20 vòng tái sử dụng, các hạt bột tantali có hình cầu và bề mặt nhẵn. Sau hơn 25 lần tái sử dụng, người ta nhận thấy có một chút biến dạng về hình dạng hạt và trong quá trình EB-PBF, các hạt lớn và nhỏ hợp nhất với nhau.
