在本研究中,采用高通量 (HT) 方法来快速评估 83 种增材制造的 316L 不锈钢的表面特性。表面粗糙度 (S a) 的变化与无量纲数 (π) 呈现出良好的相关性,并与内部孔隙缺陷直接相关。未熔合状态与高表面粗糙度 (S a > 5 μm)、低无量纲数 (π < 61) 以及熔池轨道之间存在空洞有关。球化状态与高表面粗糙度 (S a > 5 μm)、中等无量纲数 (61 < π < 146) 和不均匀的熔池轨道宽度相关。锁孔状态表现出低表面粗糙度 (S a < 5 μm)、高无量纲数 (π > 146) 和弯曲的熔池轨道。这种方法加速了工艺参数的发现,并最大限度地减少了 LPBF 工艺的孔隙缺陷。缺陷对加工后拉伸力学性能的影响表明,具有孔隙度的样品的拉伸强度比最佳样品低 10%,延展性低 30%。
速度约为 70 cm3/h,构建体积限制为 400×400×400 mm3。SEBM 工艺与 SLM 类似,不同之处在于,SEBM 使用电子束代替激光在真空室中预热和熔化粉末床层 [7,8]。SEBM 的构建速度更快(高达 100 cm3/h),但表面光洁度较差(15-35 Ra,而 SLM 为 4-11 Ra)。LMD 是一种增材制造工艺,其中零件被逐层熔覆 [8]。粉末不是选择性地熔化先前沉积在粉末床上的材料,而是通过惰性气体将粉末带入激光束中,在那里熔化,然后送入工件,在那里它们与先前沉积的薄表面层熔合。该技术的优势在于对构建尺寸没有限制,最高构建速度(高达 300 cm3/h)为
I.简介添加剂制造(也称为3D打印)是一项技术,可从材料(无论是基于聚合物还是金属)逐层生产三维零件。该方法依赖于要传输到机器然后构建组件的数字数据文件。金属粉末床融合是一种增材制造技术,它使用高功率的Ytterbium纤维激光器将精细的金属粉末融合在一起,从而创建功能性3维零件。该过程是数字驱动的,直接从切成薄片的3D CAD数据中。对于每片CAD数据,整个构建板上都沉积了薄薄的细金属粉末,然后粉末的选定区域被激光精确地融化。此过程被重复逐层构建,直到构建完成为止。添加剂制造的早期采用者包括高端汽车,航空航天和消费品客户。在牙齿,医疗和工具中使用越来越多的行业的应用程序正在增长。Renishaw拥有提供医疗保健解决方案的专门团队。
增材摩擦搅拌沉积是一种新兴的固态增材制造技术,可在特定位置沉积具有细小等轴微观结构和优异机械性能的高质量金属。通过结合适当的加工,它有可能生产出大规模的复杂 3D 几何形状。该技术仍处于发展早期,尚未彻底了解热过程的基本原理,包括温度变化和产热机制。在这里,我们旨在通过使用互补红外成像、热电偶测量和光学成像对热场和材料流动行为进行现场监测来弥补这一空白。研究了两种难以通过基于光束的增材技术打印的材料,即 Cu 和 Al-Mg-Si。在两种材料的增材摩擦搅拌沉积过程中,我们发现热特征的趋势相似(例如,峰值温度 T Peak、曝光时间和冷却速率的趋势)相对于加工条件(例如,工具旋转速率 Ω 和面内速度 V )。然而,Cu 和 Al-Mg-Si 之间存在显著的定量差异;T 峰值在 Cu 中与 Ω / V 呈现幂律关系,但在 Al-Mg-Si 中与 Ω 2 / V 呈现幂律关系。我们将这种差异与通过原位材料流动表征观察到的不同界面接触状态相关联。在 Cu 中,材料和刀头之间的界面接触以完全滑动状态为特征,因此界面摩擦是主要的发热机制。在 Al-Mg-Si 中,界面接触以部分滑动/粘附状态为特征,因此界面摩擦和塑性能量耗散都对热量的产生有重大贡献。
密钥亮点1。混合制造方法:Karunakaran博士演讲的中心主题是混合方法,结合了添加剂和减法制造。他详细介绍了如何有效地将电子束技术与传统的加工方法配对,以增强制造能力。2。材料注意事项:对适合EB杂种制造的材料类型进行了深入的讨论,强调了在适应各种合金和金属方面的灵活性和多样性。3。应用和案例研究:Karunakaran博士分享了几个案例研究,在这些案例研究中已成功应用EB混合制造。这些包括航空航天组件,医疗植入物和汽车零件,展示了该技术的广泛适用性。4。技术创新和挑战:演讲还涵盖了EB技术的最新进步,包括提高光束控制和效率。挑战,例如热应力和材料特性,以及潜在的解决方案。5。未来的趋势和研究机会:强调了各个工业领域的EB混合制造的未来范围,鼓励参与者探索该领域的研发机会。
添加剂制造(AM)肯定正在改变空间行业,并提供了前往低地轨道并探索我们宇宙的新机会。新的设计机会 - 以前是不可能的 - 对于新的高性能金属合金,轻度加权,管理热,结构和动态载荷正在AM启用。本演讲将展示过去12年中NASA AM活动的广泛投资组合;从地球到目的地的运输,目的地的栖息地,从站到地面的着陆器以及科学任务航天器。NASA的技术卓越是通过协作项目,合作伙伴协议,技术转移计划的AM社区中大量利用的。将讨论挑战以及机会。
摘要一种最先进的制造技术,该技术使用粉末或电线作为饲料材料和高能加热来源称为金属添加剂制造(AM)。使用增材制造(AM)设计和生产用于汽车,航空航天,医疗和能源应用的高性能组件。在此概述中,仅讨论了激光添加剂制造(LAM)程序,例如粉末床融合(PBF)和定向能量沉积(DED)。lam提供了制造当前设计的替代路径,并允许以常规方法不可能以复杂性的形式创建新设计。添加剂制造最有希望的形式之一是激光添加性制造,它可能以低成本产生东西,同时保持高价值和产量(LAM)。具体来说,当涉及各种类型的电线喂养,粉末喂食和粉末状的组件时,它涉及到定向的能量沉积(DED)或粉末床融合(PBF)时,它研究了在LAM期间发生的关键冶金现象以及不同LAM技术之间的区分。本研究提供了有关LAM系统的分类,LAM过程的应用,关键处理因子,频繁的缺陷,制造零件的机械特征,众多与机器相关的参数以及沉积条件的优化。
经典的金属制造和连接涉及两种不同的途径:一条基于熔化和结合;其他利用塑性变形。要用所需的几何形状制造金属组件,配偶工程师可以加热并融化金属,将其倒入具有预定层形状的模具中,然后通过冷却使其在模具中凝固。这是铸造过程[1]。替代,当金属保留在固态中时,可能会将金属按或将金属锤成所需的形状。这是锻造过程[2]。在铸造更能产生较大且复杂的形状时,宽容会导致改善的机械性能,例如更好的延展性,更高的产量和拉伸强度以及较长的疲劳寿命。加入两个金属工件,材料工程师可以使用弧[3],煤气