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扩大超声振动辅助增材制造，制造 316 L 3 m3 废物容器法兰
定向能量沉积是一种 3D 打印方法，它使用聚焦能量源（例如等离子弧、激光或电子束）来熔化材料，然后通过喷嘴同时沉积。与其他增材制造工艺一样，该技术用于向现有组件添加材料、进行维修或制造新部件。直接能量沉积增材制造技术已引起业界的广泛关注，用于制造/维修在用组件。然而，该过程经历了复杂的熔化和凝固动力学，对有效控制晶粒结构提出了挑战，从而导致潜在的结构故障。这项研究旨在调查使用高强度超声波控制凝固过程和扩大系统规模以制造大型组件的潜力。从可行性研究中可以看出，超声波可以帮助细化晶粒结构，还可以减少孔隙率等异常。在可行性研究中，考虑了一系列频率和功率配置，以简化系统的扩大。根据所研究的超声波配置，最终确定在放大生产中使用 40 kHz 60 W 配置。还注意到，由于凝固过程中的成分过冷降低了熔池主体的温度梯度，因此超声波辅助增材制造中的热裂纹减少了。此外，还注意到晶粒取向垂直于振动方向，这有可能用于根据需要控制晶粒取向。这一新发现为开发超声波辅助增材制造工艺提供了新的应用。
调查了丝线毛细管的超声振动
超声波能量被广泛用于微电子包装的线键合中。有必要确保最大的超声振动位移发生在粘合工具（毛细管）的尖端或附近，以获得最佳性能。在这项研究中，使用激光干涉仪用载荷测量沿毛细管的超声振动的振幅。这为理解和改善毛细血管性能提供了宝贵的信息。该方法应用于实时应用，以优化针对特定键合应用的毛细管设计和粘结过程。首先，评估了与不同的氧化锆成分的新毛细血管材料的应用。具有一定量的氧化锆成分的新材料表明，它是超细节粘结的首选毛细血管材料。接下来，进行了比较分析，以研究新的“ Slimline”瓶颈和常规瓶颈的超声能量转移。使用相同的键合参数，模制的Slimline瓶颈的实际键合响应与地面常规瓶颈表现出了可比的性能。最后，在电线螺栓上进行了60 m m键 - 盖式过程的优化。在优化的参数范围内，监测毛细管的超声位移。对于粘结力和键功率的所有可能组合，毛细管的超声位移随着键功率的增加而增加，而不会导致粘结力变化引起的急剧变化。这表明所选的过程窗口位于稳定区域。Q 2005 Elsevier Ltd.保留所有权利。Q 2005 Elsevier Ltd.保留所有权利。