Tantalpulver kan genbruges eller genbruges, hvilket betydeligt kan reducere prisen på varer fremstillet med tantal ved hjælp af additiv fremstilling. Denne undersøgelse kiggede på iltindhold, partikelform, tilsyneladende tæthed, tapdensitet og flydeevne af tantalpulver under cykling for at vurdere virkningerne af genbrug af tantalpulveret på egenskaberne af tantalkomponenter og stilladser. Med tantalpulver genbrugt mere end 30 cyklusser, blev effekten af genbrugstid på de mekaniske egenskaber af tantalkomponenter og stilladser fremstillet ved elektronstrålepulverbedfusion (EB-PBF) også undersøgt. Resultaterne viste, at tantalpulverets tilsyneladende tæthed, tapdensitet og fluiditet ikke varierede væsentligt, efterhånden som antallet af cyklusser steg. Under mange genbrug blev pulveret mindre sfærisk, og efter 25 genbrug havde nogle partikler tydelig deformation og en ru overflade. Efter 15 genbrugscyklusser faldt plasticiteten af det tætte tantal imidlertid på grund af en stigning i iltindholdet i tantalpulveret, og nogle mulige mikrodefekter begyndte at dukke op i tantalprøverne lavet ved hjælp af EB-PBF-processen. Imidlertid havde antallet af anvendelser inden for forskningsområdet ingen effekt på trækstyrken af tætte tantalkomponenter.
Genbrugs indflydelse på pulverets egenskaber
Med en stigning i mængden af genbrugscyklusser steg tantalpulverets iltindhold. Udjævningen af substratet før til EB-PBF-processen, samt den efterfølgende pulvergenbrugsprocedure, var de vigtigste tidspunkter, hvor pulveret blev udsat for luft og iltindholdet steg. Resultaterne i figur 4 viser, at iltkoncentrationen af tantalpulveret i løbet af 30 genbrugscyklusser steg med 4,7 ppm pr. EB-PBF operation. På grund af at tantalpartiklerne blev opvarmet og smeltet med en elektronstråle i en højvakuumatmosfære under EB-PBF-processen, voksede iltindholdet gradvist.
ingen mærkbar ændring i den gennemsnitlige partikelstørrelse efter 30 genbrug. Der er forskellige årsager til den lille ændring i partikelstørrelse med stigende genbrugscyklusser, herunder: Antallet af små partikler blev reduceret på grund af den tynde lagtykkelse (50 m) og afskrabning af det grove pulver; antallet af store partikler blev øget på grund af sprøjt, vedhæftning og omsmeltning; og antallet af små partikler blev reduceret på grund af den foretrukne smeltning af de finkornede pulverpartikler. Som et resultat steg partikelstørrelsen kun marginalt. Den gennemsnitlige partikelstørrelse var mindre efter genbrug, fordi de store partikler blev frasorteret, og de vedhæftede pulverpartikler blev adskilt. Tantalpulverets D10, D50 og D90 ændringer fulgte alle det samme mønster under hele EB-PBF processen, deraf partikelstørrelsen Fordelingen ændrede sig næsten ikke, og den oprindelige partikelfordeling blev bevaret.
Substratet blev opvarmet med en elektronstråle til 700 grader før EB-PBF-proceduren. Pulverlejet blev derefter holdt ved en temperatur over 660 grader under EB-PBF-procedurens varighed. Tantalpartiklernes beskedne overflade ru og deformation blev således forudset, især under den udtrukne EB-PBF-proces. Desuden blev nogle partikler i nærheden af konstruktionskomponenterne under EB-PBF-processen opvarmet til en høj temperatur, hvilket kunne få partiklerne til at udvise synlig deformation og overfladeruhed. Under genvindingsprocessen skabte højtryksluftstrålerne konkave områder på pulverpartikeloverfladen. Nogle af disse egenskaber. Det tog især længere tid at manifestere fejl end i Ti-6Al-4V-pulveret efter 25 genbrugscyklusser [15, 19]. Med flere pulvergenbrugscyklusser forventes det, at der ville være flere overfladefejl, hvilket vil øge overfladens ruhed og partikelforvrængning.
Konklusion 1. Efter 30 iterationer af EB-PBF-processen steg tantalpulverets oxygenindhold fra 0.004 til 0.018 vægtprocent. Efter adskillige genbrugscyklusser ændrede tantalpulverets fluiditet, partikelstørrelse, tilsyneladende tæthed og tapdensitet sig ikke væsentligt.
2. Efter 20 omgange med genbrug var tantalpulverpartiklerne sfæriske og havde en glat overflade. Efter mere end 25 genbrug blev der bemærket en lille deformation i partikelformen, og under EB-PBF-processen smeltede store og små partikler sammen.
