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Apr 07, 2024

Liberty Powder Metals améliore le rendement de la poudre métallique AM

11 novembre 2022 Partagez sur votre réseau : Liberty Powder Metals (LPM), qui fait partie du groupe Liberty Steel de GFG Alliance, a identifié une configuration de processus qui augmente le rendement de l'additif atomisé.

11 novembre 2022

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Liberty Powder Metals (LPM), qui fait partie du groupe Liberty Steel de GFG Alliance, a identifié une configuration de processus qui augmente le rendement des poudres atomisées pour la fabrication additive.

Le projet DANDY 2, financé par Innovate UK, a réussi à relier la modélisation du processus d'atomisation via le calcul de la dynamique des fluides (CFD) et la modélisation expérimentale (EM) avec les opérations de l'usine pour augmenter le rendement des poudres de fabrication additive avec une distribution granulométrique de 15. -45 μm, de plus de 40 % via une optimisation itérative de la conception de la buse de l'atomiseur de liquide à changement progressif et des modifications du processus de production de poudre. Cela impliquait une collaboration R&D avec le Materials Processing Institute, Middlesborough, North Yorkshire, Royaume-Uni.

Au cours du projet d'un an, le CFD a simulé les flux de gaz, la plaque à orifices, les nouvelles conceptions de buses, le lien entre la température d'entrée du gaz et la vitesse d'atomisation, le lien entre la pression d'entrée du gaz et la pression d'aspiration (validation croisée par mesure en usine), l'épaisseur du joint a modifié la vitesse d'atomisation. et la pression d'aspiration. EM a donné confiance dans la sécurité des machines, a permis une modélisation plus approfondie de l'épaisseur des joints et des modifications dans la conception des buses. CFD combiné à l'EM pour le développement de la conception des buses, y compris la vidéo à haute vitesse à 115 000 images par seconde, fournissant une validation croisée entre les flux de modèles et par rapport aux performances des buses.

LPM a réalisé 193 fusions d'atomiseurs de 316L et d'Alloy718, avec des essais individuels sur la conception et le matériau des buses, la plaque à orifices, l'épaisseur du joint, la température d'entrée du gaz, la pression d'entrée du gaz (à la fois dynamique et stable). Chaque paramètre a influencé la fabrication additive qui, une fois combinés, ont produit un rendement cumulé de la fabrication additive, qui atteint 57 %. Des outils d'apprentissage automatique ont été appliqués indépendamment à cet ensemble de données par l'Université de Swansea et le Materials Processing Institute. Bien que l'ensemble de données soit petit en termes de « mégadonnées », ces outils ont confirmé les résultats des essais en usine et identifié divers paramètres à approfondir.

Les poudres provenant de vingt-quatre fusions ont été entièrement caractérisées pour évaluer la fluidité et les caractéristiques morphologiques. Ces poudres ont également été utilisées pour construire des éprouvettes mécaniques par Fabrication Additive. Il a été constaté que la poudre issue des essais à haut rendement était de bonne qualité, facile à fabriquer et présentait de bonnes propriétés mécaniques.

À partir de la modélisation, des essais en usine, de l’apprentissage automatique et de la caractérisation des poudres, une nouvelle configuration a été identifiée pour augmenter le rendement de la production de poudre LPM AM.

Le projet, financé par Innovate UK, a également examiné l'utilisation d'outils d'audiométrie et de surveillance des vibrations sur l'atomiseur pour fournir un retour et un contrôle en temps réel. LPM entend poursuivre le développement de cette technologie.

www.libertysteelgroup.com

www.mpiuk.com

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