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用于确定增材制造部件变异性的流程建模工具评估
本报告是由美国政府某个机构资助的工作报告。美国政府、其任何机构及其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证，或承担任何法律责任或义务，亦不保证其使用不会侵犯私有权利。本文以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定的商业产品、流程或服务，并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或偏爱。本文表达的作者的观点和意见不一定表明或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
人工智能在增材制造部件表面粗糙度预测中的应用
摘要：从制造角度来看，增材制造因其提高生产效率的潜力而广受欢迎。然而，在预定的设备、成本和时间限制内确保产品质量始终如一仍然是一个持续的挑战。表面粗糙度是一个关键的质量参数，难以达到要求的标准，这对汽车、航空航天、医疗设备、能源、光学和电子制造等行业构成了重大挑战，因为表面质量直接影响性能和功能。因此，研究人员非常重视提高制造零件的质量，特别是通过使用与制造零件相关的不同参数来预测表面粗糙度。人工智能 (AI) 是研究人员用来预测增材制造零件表面质量的方法之一。许多研究已经开发出利用人工智能方法的模型，包括最近的深度学习和机器学习方法，这些模型可以有效降低成本和节省时间，并正在成为一种有前途的技术。本文介绍了研究人员在机器学习和人工智能深度学习技术方面的最新进展。此外，本文还讨论了将人工智能应用于增材制造部件表面粗糙度预测的局限性、挑战和未来方向。通过这篇评论论文，我们可以发现，集成人工智能方法具有巨大的潜力，可以提高增材制造工艺的生产率和竞争力。这种集成可以最大限度地减少对机加工部件进行再加工的需求，并确保符合技术规范。通过利用人工智能，该行业可以提高效率，并克服在增材制造中实现一致产品质量所带来的挑战。
添加性制造的TI-6AL-4V
A.F Jankowski，Sandia国家实验室，P.O。 Box 969，Livermore，CA 94551-0969添加剂制造过程产生的TI-6AL-4V的机械行为是A.F Jankowski，Sandia国家实验室，P.O。Box 969，Livermore，CA 94551-0969添加剂制造过程产生的TI-6AL-4V的机械行为是Box 969，Livermore，CA 94551-0969添加剂制造过程产生的TI-6AL-4V的机械行为是
增材制造 NASA HR-1 液体燃料的工艺开发和热火测试
增材制造 (AM) 提供了新的设计和制造机会，可以降低成本和缩短工期、整合零件并优化性能。正在评估的一项技术是激光粉末定向能量沉积 (LP-DED)，与激光粉末床熔合 (L-PBF) 相比，该技术可显著提高规模。NASA 和行业合作伙伴一直在开发 LP-DED 工艺，以展示用于液体火箭发动机通道冷却喷嘴的内部通道几何形状和开发组件。优化液体火箭发动机在极端高压和氢环境中的材料仍然是一项关键挑战。NASA 已经开发出一种名为 NASA HR-1（耐氢 -1）的辅助材料作为使用 AM 技术的解决方案。NASA HR-1 是一种高强度 Fe-Ni 高温合金，旨在抵抗高压、氢环境脆化、氧化和腐蚀。NASA HR-1 满足液体火箭发动机部件的材料要求，包括良好的耐氢性、高导电性、良好的低周疲劳性能以及高热通量环境中部件的高伸长率和强度。除了供应链的进步之外，高密度薄壁材料的材料特性和工艺特性已经完成。NASA 还在 LP-DED NASA HR-1 中完成了几个缩比和全尺寸通道壁喷嘴的制造，并完成了热火测试。这包括改进工艺以生产薄壁和各种通道几何形状，以满足通道壁喷嘴应用的要求。本文将概述 LP-DED 工艺开发、材料特性和特性、组件制造和热火测试。使用液氧 (LOX)/甲烷对着陆器级 7K-lbf 推力室完成了热火测试。除了硬件开发之外，还将介绍热火测试的设计概述和结果，以供未来在 2K-lbf 和 35k-lbf 推力室和大型制造技术演示器上进行测试。
通过 SLM 制造并经化学蚀刻处理的表面形貌和润湿性表征
摘要 选择性激光熔化工艺代表了生物医学领域制造定制植入物的一个有趣机会。然而，通过增材制造获得的部件的表面粗糙度是一个主要限制因素，并且会影响表面润湿性。在这项研究中，采用化学蚀刻来解决这一问题。为此，分析了化学蚀刻参数（如浸入时间和溶液成分）对表面粗糙度、重量损失和润湿性的影响。考虑了不同的样品（通过不同的打印方向获得）。测试表明，由于化学蚀刻，表面的粗糙度和润湿性得到改善。主要结果表明，对表面润湿影响最大的参数是两个：粗糙度和材料特性（随样品深度而变化）。
极温增材制造 GRX-810 合金开发及热火测试
增材制造 (AM) 通过提供快速制造能力，彻底改变了液体火箭发动机的部件设计。这为推进行业的开发和飞行计划带来了重大机遇，从而节省了成本和时间，并通过新设计和合金开发提高了性能。一个值得注意的例子是 GRX-810 氧化物弥散强化 (ODS) 合金，它是专门为极端温度而开发的。这种镍钴铬基合金是使用集成计算材料工程 (ICME) 技术创建的，旨在专注于具有出色温度和抗氧化性能的新型材料。GRX-810 合金利用 AM 工艺将纳米级氧化钇颗粒融入其整个微观结构中，从而实现了显着的增强。与传统的镍基高温合金相比，GRX-810 合金的抗拉强度提高了两倍，蠕变性能提高了 1,000 倍，抗氧化性能提高了两倍。 NASA 成功展示了使用 GRX-810 合金通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺开发和制造部件。我们付出了大量努力来建模、评估冶金性能、开发热处理工艺、表征微观结构和确定机械性能。GRX-810 合金专为航空航天应用而设计，包括液体火箭发动机喷射器、预燃器、涡轮机和热段部件，可承受高达 1,100°C 的温度。开发这种合金的目的是缩小传统镍基高温合金和耐火合金之间的温度差距。本文对 GRX-810 合金与其他航空航天合金进行了全面的比较，讨论了其微观结构、机械性能、加工进步、部件开发和热火测试结果。此次研发的最终目标是提升 GRX-810 合金的技术就绪水平 (TRL)，使其能够融入 NASA 和商业航空航天应用。
质子交换膜水电解器制造成本分析更新
• Scott Mauger，国家可再生能源实验室 • Mike Ulsh，国家可再生能源实验室 - 临时指派到美国能源部氢能和燃料电池技术办公室 • Emily Hovarth，国家可再生能源实验室 • Elliot Padgett，国家可再生能源实验室 • Samantha Reese，国家可再生能源实验室 • Evan Reznicek，国家可再生能源实验室 • Keith Wipke，国家可再生能源实验室 • Lauren Sittler，国家可再生能源实验室 • Kevin Harrison，国家可再生能源实验室 • Alexey Serov，橡树岭国家实验室 • Brian James，战略分析公司 • Yaset Acevedo，战略分析公司 • Cassidy Houchins，战略分析公司 • Jennie Huya-Kouadio，战略分析公司 • Andy Steinbach，3M • Kathy Ayers，Nel Hydrogen • Corky Mittelsteadt，Plug Power • Karen Swinder-Lyons，Plug Power • Jack Brouwer，加州大学欧文分校 •马克·马蒂亚斯 (Mark Mathias)，罗彻斯特大学 • 戴夫·彼得森 (Dave Peterson)，美国能源部氢能和燃料电池技术办公室 • 麦肯齐·休伯特 (McKenzie Hubert)，美国能源部氢能和燃料电池技术办公室 • 埃里克·米勒 (Eric Miller)，美国能源部氢能和燃料电池技术办公室 • 苏尼塔·萨蒂亚帕尔 (Sunita Satyapal)，美国能源部氢能和燃料电池技术办公室
设计，制造和评估由旋转成型制造的小型涡轮刀片
摘要可再生能源的概念已在世界上深深地根深蒂固，吸引了越来越多的研究人员和行业专业人员投入大量资源来推动更有效的系统的开发。虽然当前的大型风力涡轮机叶片达到50 m的长度，并且通常作为单个实体制造，但本研究的重点是专门针对小型涡轮机量身定制的刀片剖面的设计和评估。使用旋转成型制造刀片，采用各种聚合物（包括热塞和热塑性）的聚合物。为增强其机械性能，将泡沫掺入聚氨酯和聚乙烯叶片中。通过机械分析来评估各种配方和泡沫来评估合适的刀片。空气动力学分析是在不同的风速和俯仰角范围内进行的。结果表明功率系数（CP）接近0.5。
多偏二敏过程的建模和估计
融合细丝制造（FFF）或融合沉积建模（FDM）是多种领域中广泛使用的增材制造技术。然而，空隙，层之间的粘结差，而FDM Pa-Rameter通常会影响FDM打印的物体，从而改变其强度。研究人员已经研究了用于FDM打印的碳纳米管（CNT）复合材料，以提高其特征。本文提出了一个用于预测机械性能的CIENT三级计算模型，以及用于制备CNT融合的昀碗哀叹的独特淬火过程。通过广泛的参数分析揭示了FDM过程参数在机械性能上的ince。与纯ABS相比，注入CNT的复合材料表现出更好的键合和模量。实验研究表明，对于ABS和ABS-CNT而言，层高度的增加分别使弹性模量分别恶化了21.03％和27.92％。在pure ABS中，In ll密度分别从100％增加到75％和50％，将模量增加49.3％和69.6％。分别在0 - 0 0和0 - 90 0方向上打印的零件，分别为纯ABS和纳米复合材料发现了2.11％和1.7％的降低。计算结果与实验性昀碗nding非常吻合，在0.1 mm和0.2 mm的层高度的差异从10.15％到5.5％不等。对于其他参数（例如栅格方向），0 - 0 0和0 - 90 0的差分别为5.3％和6.9％。计算结果与实验结果一致，使其成为优化FDM打印和利用CNT以提高零件性能的有用工具。
热机械加工后混合增材制造 Ti6Al4V 的微观结构和机械性能
摘要：在本研究中，我们提出了一种混合制造工艺来生产高质量的 Ti 6 Al 4 V 零件，该工艺结合增材粉末激光定向能量沉积 (L-DED) 来制造预制件，随后的热锻作为热机械加工 (TMP) 步骤。在 L-DED 之后，材料在两种不同的温度 (930 ◦ C 和 1070 ◦ C) 下热成型，随后进行热处理以消除应力退火。在小子样本上进行拉伸试验，考虑到相对于 L-DED 构建方向的不同样本方向，并产生非常好的拉伸强度和延展性，类似于或优于锻造材料。所得微观结构由非常细粒、部分球化的 α 晶粒组成，平均直径约为 0.8–2.3 µ m，位于 β 相基质内，占样本的 2% 至 9%。在亚β转变温度范围内锻造后，典型的 L-DED 微观结构不再可辨别，并且增材制造 (AM) 中常见的拉伸性能各向异性显著降低。然而，在超β转变温度范围内锻造会导致机械性能的各向异性仍然存在，并且材料的拉伸强度和延展性较差。结果表明，通过将 L-DED 与 Ti 6 Al 4 V 亚β转变温度范围内的热机械加工相结合，可以获得适用于许多应用的微观结构和理想的机械性能，同时具有减少材料浪费的优势。