Trong những năm gần đây, người ta đã có thể sử dụng chùm tia laze và chùm tia điện tử để “in” các vật thể kỹ thuật có hình dạng phức tạp mà chế tạo thông thường không thể làm được. Quy trình sản xuất phụ gia (AM) hoặc in 3D vật liệu kim loại liên quan đến việc nấu chảy và nung chảy các hạt bột mịn trong một “bể” nhỏ hơn milimet được tạo ra trong các điều kiện sau (mỗi hạt mịn hơn khoảng 10 lần so với cát bãi biển) Tập trung chùm tia laze hoặc tia điện tử trên vật liệu.

Tresa Pollock, Giáo sư Khoa học Vật liệu và Phó Hiệu trưởng Trường Kỹ thuật tại Đại học California, Santa Barbara, cho biết: “Chùm sáng tập trung cao cung cấp khả năng kiểm soát chính xác và có thể” điều chỉnh “hiệu suất tại các vị trí quan trọng trên vật thể được in.” , tại Nhiều hợp kim kim loại tiên tiến được sử dụng trong môi trường ăn mòn hóa học và nhiệt độ cực cao gặp phải trong các ứng dụng năng lượng, vũ trụ và hạt nhân không tương thích với các quy trình sản xuất phụ gia. ”

Hợp kim siêu chống khuyết tật có thể được in 3D ra mắt

Đối với Pollock, một nhà khoa học nổi tiếng thế giới tham gia nghiên cứu vật liệu kim loại và lớp phủ tiên tiến, thách thức trong việc khám phá các vật liệu tương thích AM mới là không thể ngăn cản. Cô nói: “Điều này rất thú vị vì một tập hợp các hợp kim tương thích cao có thể thay đổi việc sản xuất vật liệu kim loại có giá trị kinh tế cao, tức là vật liệu đắt tiền, vì thành phần của chúng tương đối hiếm trong vỏ trái đất. Thiết kế với hình dạng hình học phức tạp có thể được sản xuất, Giảm lãng phí vật liệu.

Pollock, Giáo sư Vật liệu Phân biệt của ALCOA, tiếp tục: “Hầu hết các hợp kim có độ bền cực cao hoạt động trong môi trường khắc nghiệt đều không thể in được vì chúng sẽ bị nứt. “Khi vật liệu được đưa ra ngoài và qua một số xử lý nhiệt, khi chúng vẫn ở trạng thái in, chúng có thể bị vỡ ở trạng thái lỏng hoặc vỡ ở trạng thái rắn. Điều này ngăn cản mọi người sử dụng máy bay hợp kim mà chúng tôi hiện đang sử dụng. các ứng dụng như sau. Động cơ được in với các thiết kế mới, chẳng hạn như có thể cải thiện đáng kể hiệu suất hoặc hiệu quả năng lượng. ”

Bây giờ, trong một bài báo trên Nature Communications, Pollock đang cộng tác với Carpenter Technologies, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, các nhà khoa học của UCSB Chris Torbet và Gareth Seward, và Tiến sĩ UCSB. Các sinh viên của Sean Murray, Kira Pusch và Andrew Polonsky đã mô tả một loại siêu hợp kim mới khắc phục được vấn đề nứt này. Do đó, cần tăng cường sử dụng AM để sản xuất các cấu kiện phức tạp dùng một lần cho ứng suất cao và cường độ cao. Môi trường biểu diễn.

Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Học bổng Khoa Vanneval Bush (VBFF) trị giá 3 triệu đô la của Pollock từ Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ vào năm 2017. VBFF là giải thưởng nhà nghiên cứu đơn lẻ có uy tín nhất của Bộ Quốc phòng, hỗ trợ các nghiên cứu cơ bản có thể mang tính biến đổi.

Trong bài viết này, tác giả mô tả một lớp siêu hợp kim mới có độ bền cao, chống lỗi, có thể in 3D, được định nghĩa là các hợp kim dựa trên niken điển hình có thể duy trì tính toàn vẹn của vật liệu ở nhiệt độ lên đến 90% điểm nóng chảy của chúng. Hầu hết các hợp kim sẽ nứt ở 50% nhiệt độ nóng chảy của chúng. Những siêu hợp kim mới này chứa lượng coban (Co) và niken (Ni) xấp xỉ bằng nhau, cũng như lượng nhỏ hơn các nguyên tố khác. Những vật liệu này thích hợp để in 3D không có vết nứt bằng phương pháp nung chảy chùm tia điện tử (EBM) và phương pháp tạo lớp bột bằng tia laser thách thức hơn, khiến chúng trở nên linh hoạt đối với nhiều máy in gia nhập thị trường.

Vì các siêu hợp kim niken có đặc tính cơ học tuyệt vời ở nhiệt độ cao, chúng là vật liệu được lựa chọn cho các thành phần cấu trúc như cánh tuabin đơn tinh thể (SX) và cánh quạt được sử dụng trong vùng nóng của động cơ máy bay. Trong một biến thể của siêu hợp kim được phát triển bởi nhóm, Pollock cho biết: “Tỷ lệ coban cao cho phép chúng tôi thiết kế các đặc tính của trạng thái lỏng và rắn của hợp kim để làm cho nó tương thích với các điều kiện in khác nhau.”

Một dự án được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) và phù hợp với Sáng kiến ​​Bộ gen Quốc gia đã hoàn thành công việc trước đó và thúc đẩy sự phát triển của các hợp kim mới. Mục tiêu cơ bản của dự án là phát triển nâng cao Tài liệu “hỗ trợ nghiên cứu với tốc độ gấp đôi để đáp ứng những thách thức to lớn mà xã hội đang phải đối mặt.”

Công việc NSF của Pollock trong lĩnh vực này được thực hiện với sự cộng tác của Carlos G. Levi và Anton Van der Ven, các giáo sư về vật liệu khác tại UCSB. Công việc của họ liên quan đến việc phát triển và tích hợp một bộ công cụ tính toán và thiết kế hợp kim thông lượng cao để khám phá không gian cấu tạo đa thành phần lớn cần thiết cho việc khám phá các hợp kim mới. Trong khi thảo luận về bài báo mới, Pollock cũng thừa nhận vai trò quan trọng của môi trường hợp tác nghiên cứu của Trường Kỹ thuật để làm cho công việc này trở nên khả thi.

Liên kết đến bài viết này : Hợp kim siêu chống khuyết tật có thể được in 3D ra mắt

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Hợp kim siêu chống khuyết tật có thể được in 3D ra mắtPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( [email protected] ).

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *