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Alagha, A.N.; Galindo, E.; Muniz, J.; Ross Espiritu, E.; Conlon, M.; Azari, K.; Butler-Jones, E.; Brochu, M. (2026). Detection of surface oxide transformation during LPBF Re-Use of AlSi10Mg powder via triboelectric charging and its effect on moisture interaction. Advanced Powder Technology, vol. 37, Issue 5 (2026), 105254.

Cette étude examine l’effet du nombre de cycles de réutilisation en fusion laser sur lit de poudre (LPBF) sur la chimie de surface et le comportement de charge triboélectrique des poudres d’AlSi10Mg. Les travaux portent sur l’évolution de la couche d’oxyde et de la cristallinité, ainsi que sur leur impact sur la dynamique de charge. Plusieurs techniques ont été mobilisées, notamment la spectroscopie de photoélectrons X (XPS), l’analyse du paramètre d’Auger, la fusion sous gaz inerte et la mesure de la fonction travail. Lors des premiers cycles de réutilisation, l’adsorption de l’humidité ambiante constitue le phénomène dominant. Elle entraîne une diminution de la fonction travail et de la rétention de charge, en raison de la formation de dipôles en surface. À mesure que le nombre de cycles augmente l’adsorption d’humidité ralentit progressivement, sa présence prolongée favorise une transformation de phase accélérée, passant de l’oxyde d’aluminium amorphe (Al₂O₃) à la phase γ-Al₂O₃. Cette évolution est confirmée par une chute marquée des paramètres d’Auger, une augmentation de la fonction travail, une stabilisation de la concentration en hydrogène. Cette cristallisation est associée à une réponse triboélectrique distincte, se traduisant par une augmentation progressive de l’exposant triboélectrique n dans le modèle de charge développé. Ces résultats démontrent que la charge triboélectrique peut constituer un outil sensible pour détecter des variations subtiles à l’échelle de la surface, notamment en lien avec l’humidité et la structure cristalline.

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