熔体流动对于增材制造 (AM) 过程中的质量至关重要。当施加外部磁场时,它会通过热电磁流体动力学 (TEMHD) 效应产生改变流动的力,从而可能改变最终的微观结构。然而,TEMHD 力的程度及其潜在机制仍不清楚。我们使用原位高速同步加速器 X 射线照相术和非原位断层扫描追踪钨粒子的流动,以揭示定向能量沉积 AM (DED-AM) 过程中 TEMHD 诱导流动的结构。当不施加磁场时,Marangoni 对流占主导地位,导致粒子分布相对均匀。当磁场平行于扫描方向时,会诱导 TEMHD 流动,在横截面上循环,导致粒子偏向熔池的底部和侧面。此外,向下的磁场会引起水平循环,将粒子偏向另一侧。我们的结果表明,TEMHD 可以在 DED-AM 过程中破坏熔池流动。
a 马克斯普朗克铁研究所有限公司微观结构物理与合金设计系,杜塞尔多夫 40237,德国 b 林茨约翰内斯开普勒大学表面与纳米分析中心,克里斯蒂安多普勒纳米相变实验室,林茨 4040,奥地利 c 加泰罗尼亚理工大学 (UPC),材料科学与工程系,爱德华马里斯坦尼大道。 16, 08019 巴塞罗那,西班牙 d CIM UPC, Carrer de Llorens i Artigas 12, 08028 巴塞罗那,西班牙 e m4p Material Solutions GmbH, Gewerbestra ß e 4, Feistritz im Rosental 9181, Austria f 格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔 INP、SIMAP、F-38000 格勒诺布尔,法国 g 弗劳恩霍夫激光技术研究所ILT,亚琛 52074,德国 h 伍珀塔尔大学机械工程与安全工程学院材料科学与增材制造主席,42119 伍珀塔尔,德国 i 慕尼黑联邦国防军大学材料科学研究所,Neubiberg 85579,德国
1 先进材料研究中心,材料工程学院,萨罕德理工大学,大不里士 51335-1996,伊朗;samansafavi1992@gmail.com (MSS);jallafi@yahoo.de (JK-A.) 2 分子医学系 (DMM),健康技术中心 (CHT),UdR INSTM,帕维亚大学,Via Taramelli 3/B,27100 帕维亚,意大利;livia.visai@unipv.it 3 组织工程与再生医学系,医学先进技术学院,伊朗医科大学,德黑兰 144961-4535,伊朗; mozafari.masoud@gmail.com 4 Medicina Clinica-Specialistica, UOR5 Laboratorio di Nanotecnologie, ICS Maugeri, IRCCS, 27100 Pavia, 意大利 * 通讯地址:aydin.bordbarkhiabani@aalto.fi 或 aidinbordbar@gmail.com † 目前地址:化学与冶金工程系,化学工程学院,阿尔托大学,02150 Espoo,芬兰。‡ 目前地址:Lunenfeld-Tanenbaum 研究所,西奈山医院,多伦多大学,多伦多,ON M5S 1A1,加拿大。
增材制造 (AM) 是一种变革性制造方法,能够构建具有自由形式和复杂几何形状的零件。聚合物具有广泛的材料特性,可以通过多种不同的 AM 工艺进行加工。在聚合物复合材料中添加各向异性可为聚合物 AM 开辟新的应用,因为它可以获得额外的功能并创建具有定制特性的复合材料。创建定制各向异性复合材料的新方法之一是配对外部场,这些外部场可以对填料施加力并在聚合物基质内操纵它们。设计了四种主要类型的外部场 - 剪切、声学、磁场和电场 - 来控制聚合物复合材料中的填料方向和浓度。本综述重点介绍了场辅助增材制造技术的最新研究进展,目的是创建具有可控各向异性方向和浓度的聚合物复合材料。
研究发现,通过激光粉末床熔化增材制造 (LPBF) 熔化 316 L 不锈钢后,从熔池中喷出的飞溅颗粒具有在雾化 316 L 粉末中未观察到的形貌。该飞溅由大球形颗粒、高度树枝状的表面、带有吸积液体盖子的颗粒以及在凝固前由液带固定在一起的多个单个颗粒的聚集体组成。本研究的重点是另一种独特的飞溅形貌,它由较大的球形颗粒组成,其表面氧化斑点表现出广泛的表面结构分布,包括有组织的图案。使用多种成像技术对具有有组织的表面氧化物图案的飞溅颗粒的表面和内部颗粒特征进行了表征。观察结果如下:1)斑点位于飞溅颗粒表面,未明显渗透到内部,2)斑点为非晶态,富含硅(Si)-锰(Mn)-氧(O),3)颗粒和斑点之间存在两部分富含铬(Cr)-O的层,4)斑点的顶面存在富含Cr-O的形态特征,5)飞溅颗粒的成分与316L一致,但远离斑点处飞溅颗粒中的Si含量似乎有所降低,6)飞溅颗粒内部存在小的富Si球形颗粒。
1 图 2. 增材制造 MP 原料的演示。a) 2 AM PCL 狗骨的设计和物理打印,SP-PCL 嵌入量规中。[21] b) 增材制造的 PCL 3 不对称狗骨,SP-PCL 区域嵌入量规,显示 4 SP 的激活进程,因为力随着延伸而增加。[21] c) SP-PCL 增材制造的狗骨中 MP 5 浓度增加引起的激活强度变化。比例尺代表 10 毫米。[22] d) 6 增材制造的 PCL 狗骨的设计和物理打印,SP-PCL 嵌入量规 7 中,在拉伸测试之前和之后。比例尺代表 10 毫米。[22] e) 三种不同的离子凝胶 8 成分(1、2、3),具有相同的 MP 浓度,通过 DIW 在同一个 9 狗骨中增材制造,以显示观察 MP 激活所需的力的可调性。[23] f) 设计和增材制造的物体在变形前后显示出由于两种不同的离子凝胶成分 (2,3) 弯曲而导致的机械性能和 MP 活化差异。[23] g) 三种不同的通过 DLP 增材制造的复杂物体,每种物体由于施加的压缩应变而具有不同的 MP 活化响应,具体取决于结构。[19] 复制 a) 和 b) 摘自参考文献 21,经 Emerald Publishing Limited 许可,版权所有 2015。c) 和 d) 摘自参考文献 22,经美国化学理事会许可,版权所有 2015。e) 和 f) 摘自参考文献 23,经美国化学理事会许可,版权所有 2021。g) 摘自参考文献 19,经 Elsevier 许可,版权所有 2021。
• Rapid prototyping ideal for high-mix, low-volume production • Generate slices and robot trajectories directly from a CAD model using one software solution • Program optimization via automatic tool orientation control for minimizing wrist rotation and maximizing robot reach • Full control over process-specific parameters such as stepovers, multi-layer offsets, and deposition rate by layer • Perform workspace analysis to easily identify potential reach issues and optimize cell设置•利用自动刀具路径优化功能,以避免机器人错误和碰撞•减少后处理和碎屑的量,并获得一致,准确且可重复的结果一致,准确且可重复的结果•减少复杂零件的周期和少量运行的周期时间•最大化盈利能力•最大化盈利能力并提高机器人的投资范围•创建表面上的速度•创建真实的范围•创建3.型号的范围•远处•避免了3台,•创建3.将材料沉积在弯曲的表面上,例如涡轮刀片,凹形物体等等•使用自定义指南曲线/网格定义工具路径的方向•轻松从slic3r和cura等流行软件的3D打印Gcode(例如,例如SliC3R和Cura)生成机器人轨迹。Robotmaster支持Reprap Flavor Import Import,允许用户以其过程相关信息导入3D打印专用路径