本文研究了吹粉激光熔覆(一种定向能量沉积技术)中的粉末收集效率。对标准的“逐道重叠”熔覆(“ AAA ”熔覆)和“ ABA ”熔覆进行了比较,其中初始一组间距较大的轨道(“ A ”轨道)之间留下的间隙由后续的“ B ”轨道填充。在这两种技术中,熔池表面是熔覆粉末的收集区域,并且该池的形状会受到多种参数的影响,包括熔覆速度、轨道间距和熔覆技术类型。这里给出的结果来自于对加工过程中拍摄的高速视频和所得熔覆轨道的横截面的分析。结果表明,AAA 熔覆中的第一个轨道与后续轨道具有不同的熔池形状,并且后续轨道熔池的不对称导致粉末收集效率降低。与此相反,“B”轨道熔池与其相邻的“A”轨道之间的几何形状可提高粉末收集效率。
直接能源沉积(DED)过程是添加剂制造(AM)过程,为制造业提供了新的观点。尤其是组件维修区域可以从这些过程中受益匪浅。因此,有必要确保DED流程的能力,以便维修的组件可以提供相同的服务水平。本文侧重于基于粉末的LMD AM修复TI-6AL-4V零件,并研究其准确性,可重复性和可靠性。首先,已经开展了一项实验运动,以评估原材料的特征。最佳过程参数选择是通过孔隙度和宏观结构分析进行的。拉伸特性,低周期疲劳和裂纹繁殖研究已在原来的样品(100%AM)和界面样品(50%AM / 50%底物)上进行。结果与锻造合金和验证LMD相关性与生产良好的零件相比。在第二部分中,本文提出了TI-6AL-4V组件的半自动修复方法:从3D扫描操作中确定了要修复的缺陷几何形状和零件的CAD模型。调整的加法和加工工具路径。
散装NB-TA-TI-ZR难治性浓缩合金(RCCA)是通过元素粉末的等准组混合物的定向能量沉积(DED)的加成制造方法制备的。在化学成分的成本和变异性方面,使用元素粉代替预合金粉是有益的。但是,要优化沉积参数更需要。使用扫描速度的变化来研究不同热输入的影响。发现降低的扫描速度有效地减少了微观结构中存在的未溶解的NB/TA颗粒的数量。在沉积过程中采用了预热至500℃的平台,从而在所研究的沉积样品中获得了最佳的微观结构均匀性。最后,进行了1400°C/24 h的均质化退火。尽管对完全TA颗粒溶解的热 - 钙预测,但它们仍然存在于材料中。必须通过优化沉积参数来实现从元素粉末产生的RCCA的合理微结构均匀性,而对于粉末颗粒大小的尺度上的异质性,同质化退火是不可行的。
摘要 保护部件免受磨损和腐蚀是延长其使用寿命的常用方法。这可以通过在部件上涂覆硬面材料来实现。常见的涂层由碳化钨或钴铬合金(也称为司太立合金)等材料组成。硬面材料可以通过等离子焊接或激光熔覆等焊接方法沉积。基材到硬面层的离散变化会导致裂纹和碎裂。研究表明,当使用功能梯度材料在基材和硬面之间建立平滑过渡时,开裂风险会降低。文献中已经知道从奥氏体钢到钴铬合金的等级。然而,没有关于奥氏体-铁素体双相钢作为基材的知识。因此,本研究旨在证明采用新方法从双相钢到钴铬合金的功能梯度材料的可行性。通过使用基于粉末的定向能量沉积,可以增材制造具有平滑材料过渡的梯度材料。通过金相学检查开裂和孔隙率。使用显微硬度测量以及能量色散X射线光谱和X射线荧光分析化学成分来验证构建策略。
如今,已经为广泛的应用开发了不同类型的能量收割机,其中有压电能量收割机在可穿戴电子产品中显示出很大的潜力,因为它们能够从机械振动或变形等环境来源收集能量。由于提高了效率,灵活性和生物相容性,目前的技术正在利用压电聚合物。在这个项目中,一种简单的方法,即滴铸件,用于制备基于聚(氟化氟化物 - 三氟乙烯)(p(vdf-trfe))的能量收割机。碳酸盐溶剂用于有效地制定P(VDF-TRFE)粉末的稳定墨水。退火和电晕螺栓以增强压电性能。在不同的力和电阻下测量了压电设备的机电性能。带有铂的压电设备,因为顶部电极分别产生高达3.8 V和0.025 µW cm -2的电压和功率密度。结果表明,基于P(VDF-TRFE)基于P(VDF-TRFE)的未来有希望的未来,以柔性,自供电和可穿戴的电子应用中的压电能量收集设备。
喷雾干燥是一种多功能方法,可根据进料材料的特性,配方以及治疗前后生成不同应用的功能颗粒。本演讲将概述功能颗粒的设计和组装,包括热敏感和生物活性颗粒,用于受控释放和微塑料的微粒,磁性和荧光复合材料,以及中端的微分球以及具有层次结构和特性,具有层次结构和特性,这些结构和特性优于通过纳米材料在纳米材料上观察到的层次,并通过喷涂干燥的层[1]。尤其是,使用微流体喷雾干燥,可以产生具有紧密控制特性和靶向特性的均匀颗粒,这有助于我们发展对具有不同微观结构的颗粒的理解,以及进给材料的物理化学特性如何与颗粒功能有关。粒子形成机制的基本原理适用于诸如核心外壳,介孔和磁性颗粒等各种颗粒,并为靶向药物输送,催化,生物吸附,功能性食物等应用提供了例子[2-3]。知识可用于设计针对特定应用的喷涂颗粒,包括用于商业生产的喷雾干燥粉末的新配方[4]。
本研究采用放电等离子烧结 (SPS) 工艺和 WC/HfB 2 改性剂烧结 ZrB 2 -SiC 超高温陶瓷复合材料,烧结温度分别为 1850、1900、2000 和 2050˚C,烧结时间分别为 8 和 25 分钟。在 SPS 过程中,还使用冲头位移-时间和温度-时间测量图检查了复合材料的致密化行为。还基于 XRD、EDS 和 FESEM 方法进行了相和微观结构评估。研究了 SPS 参数对 ZrB 2 -SiC 基复合材料致密化的影响。在这种情况下,由于硼化物粉末的可烧结性低,直到施加压力才会发生位移。在 2050˚C、30 MPa 下保温 25 分钟,获得相对密度为 90% 的 ZrB 2 -SiC 基复合材料。该样品的致密化曲线呈典型的“S”形。最佳吸水率和表观孔隙率分别为 1.3% 和 6.7%。样品的最小和最大冲压位移分别为 2.2 毫米和 3.6 毫米。使用 WC/HfB 2 改性剂导致 WB 和 HfB 副产品的形成。
艾姆斯国家实验室与林德先进材料技术公司(前身为普莱克斯表面技术公司)之间的长期合作继续推动工业增材制造的发展。林德最近授权了七项艾姆斯实验室专利,这些专利与一种制造金属合金粉末的新型低成本方法有关。这些粉末可用于制造比使用其他制造方法制造的材料更能承受高温环境的结构部件。自 2019 年以来,林德已与艾姆斯实验室在多个项目上展开合作。这一合作始于普莱克斯和艾姆斯实验室的研究人员通过技术商业化基金项目改进了实验室的紧耦合气体雾化模具技术。最近,林德与艾姆斯实验室合作,通过 HPC4EI 奖优化其雾化器设计和操作。艾姆斯实验室的研究人员利用他们在 2D 和 3D 计算流体动力学建模方面的专业知识来研究雾化器。
摘要。细粉末的气动输送对于许多工业过程至关重要,包括激光金属沉积 (LMD),这是一种直接金属增材制造 (DMAM) 技术,使用激光熔化金属粉末逐层构建固体物体。为了优化工艺,必须正确理解粉末在工艺条件下的行为。耦合计算流体动力学 - 离散元建模 (CFD-DEM) 和多相 - 粒子单元 (MP-PIC) 是两种流行的欧拉-拉格朗日模型,用于模拟载有粒子的流动。本研究对它们进行了比较,以分析 LMD 机器小通道中的粉末行为。这两种方法的结果有很大不同,CFD-DEM 可以更准确地表示物理现实,而 MP-PIC 的计算效率更高。研究发现,由于粒子簇的形成,CFD-DEM 方法会产生更大的固体流速波动,而 MP-PIC 则显示出平稳且基本均匀的流动。结果表明,CFD-DEM应用于更准确、更详细的气力输送系统中固体流速的研究,而MP-PIC可用于初步研究和设计优化。
增添纤维增强聚合物复合材料的添加剂制造,由于其在制造具有轻巧特性和独特材料特性的功能产品方面的潜力,因此引起了极大的兴趣。然而,聚合物复合材料的主要关注点仍然存在孔缺陷,因为对孔形成的彻底理解是不足的。在这项研究中,已经开发了一个粉末级的多物理框架,以模拟粉末床床融合制造中的纤维增强聚合物复合材料的印刷过程。这个Nu-Merical框架涉及各种多物理现象,例如FER-FER-FEREFER-FERFORCODERCODERCODER聚合物复合粉末的粒子流动性,红外激光 - 粒子相互作用,热传递和多晶酶流动性流动型。一层玻璃纤维 - 增强的聚酰胺12个复合零件的熔体深度测量了由选择性激光烧结制造的复合零件,以验证建模预测。数值框架用于对印刷复合材料内的孔形成机制进行深入研究。我们的仿真结果表明,增加的纤维重量分数将导致较低的致密速率,较大的孔隙率和较低的复合材料球形性。