A. 一般要求:根据制造商的书面说明在干净的容器中混合产品。1. 除非制造商建议,否则不要添加水、稀释剂或添加剂。2. 实际操作时,使用制造商预先称量的包装,以确保材料按适当比例混合。不使用预先称量的包装时,使用刻度测量容器测量成分;不要估算数量或使用铲子或泥刀作为计量单位。3. 混合的材料不要超过制造商建议的时限内可以使用的数量。丢弃已经开始凝固的材料。
摘要:采用快速熔化和凝固的快速传热增材制造方法生产的合金零件与传统工艺制成的材料相比,具有不同的微观结构、特性和性能。本研究比较了采用粉末床熔合工艺制备的SS316L与冷轧SS316L的耐腐蚀和氧化性能。此外,对不锈钢表面氧化膜进行了全面评估,因为该膜对抗腐蚀和氧化性能的影响最大。研究了热处理对增材制造SS316L耐腐蚀和氧化性能的影响。SS316L具有由亚晶胞形成的微观结构,其中局部浓缩的合金元素形成稳定的钝化膜。因此,它比传统的冷轧材料具有更高的耐腐蚀和抗氧化性能。然而,已证实热处理会去除亚晶胞,从而导致耐腐蚀和氧化性能的下降。
与假设不一致的杰出模式•基于HEC的水凝胶显示出最大的吸水,保留水和重固定能力。•基于淀粉的水凝胶具有最弱的水保留率和重固定能力。尽管实验结果似乎表明,基于淀粉的水凝胶比基于琼脂基水凝胶具有更大的吸水能力,比较了吸水吸收和重新流动能力研究的实验结果表明,基于琼脂基于琼脂水的水凝胶的凝固型水与凝固的水层相比,基于琼脂水的水凝胶可能导致琼脂基水凝胶的较弱的吸水能力。•在室温下进行的保留能力研究没有显示出结论性和一致的模式。
本文通过将相变材料(PCM)纳入建筑物供应气管中,以增加建筑物的热存储能力,从而提出了一种新颖的储能解决方案。与PCM集成壁相比,该解决方案具有各种优势,包括更有效的传热(强制对流和更大的温度差异)。在非高峰时段,系统以供应空气温度在材料的凝固点以下以冷却能量为PCM充电。在高峰时段,使用较高的供应空气温度,以便可以将存储的能量排放到供应空气中。这将建筑物的冷却负载的一部分从峰值的小时转移到非高峰时段。使用实验数据开发并修改了导管中PCM熔化和凝固的数值模型。通过将PCM模型与simulink共模拟平台中的能量全型DOE结合到EnergyPlus典型建筑模型来进行整个构建能量模拟。模拟,而PCM存储将On-Peak的能源消耗降低了20-25%。使用当前使用时间的电力率确定电力成本和投资回收期。
材料挤出 [熔融沉积成型 (FDM)] – FDM 打印机使用加热到熔点的热塑性长丝来创建 3 维物体。这是最常见的 3D 打印机类型。 桶聚合 [立体光刻 (SLA)] – 桶聚合使用液态光聚合物树脂来创建模型,然后使用紫外线 (UV) 激光或数字处理灯固化每层树脂。 材料喷射 – 材料喷射选择性地将进料液滴沉积到构建平台上,使液滴冷却并凝固,然后在凝固的液滴上构建以创建 3 维物体。 粘合剂喷射 – 粘合剂喷射将一层粉末分布到构建平台上,然后涂抹液体粘合剂将颗粒层粘合在一起。 粉末床灌注 [选择性激光烧结 (SLE)] – 使用激光或其他能量源将塑料、金属、陶瓷或玻璃粉末融合在一起以形成结构。定向能量沉积 (DED) – 金属粉末或金属丝在通过移动打印头沉积的同时被熔化。薄片层压 – 使用激光或锋利的刀片切割和粘合薄层材料(例如,纸张、铝箔)来创建 3D 物体。
由于具有原位合金化能力,激光束定向能量沉积已成为一种越来越受欢迎的材料发现先进制造技术。在本研究中,我们利用增材制造支持的高通量材料发现方法来探索跨度为 0 ≤ x ≤ 21 at.% 的分级 W x(CoCrFeMnNi)100-x 样品的成分空间。除了微观结构和机械特性外,还对 W 20(CoCrFeMnNi)80 成分进行了同步加速器高速 X 射线计算机辅助断层扫描,以可视化熔化动力学、粉末-激光相互作用和先前固结材料的重熔效应。结果表明,尽管构型熵很高,但当 W 浓度 > 6 at.% 时会形成 Fe 7 W 6 金属间相。当 W 浓度 > 10 at.% 时也会出现未结合的 W 颗粒,同时在 W/基质界面处出现 Fe 7 W 6 溶解带,硬度值大于 400 HV。主要强化机制归因于 Fe 7 W 6 和 W 相作为金属基复合材料的强化。重熔过程中的原位高速 x 射线成像显示,额外的激光通过并未促进 Fe 7 W 6 或 W 相的进一步混合,这表明,尽管 W 溶解到 Fe 7 W 6 相中在热力学上是有利的,但在动力学上受到金属间相的厚度/扩散率以及激光工艺的快速凝固的限制。
使用金属粉末原料的基于激光的直接能量沉积 (DED) 系统被认为是一种有前途的制造方法,因为它们能够缩短生产周期并制造复杂的零件几何形状。通过在同轴注入材料并使其凝固的同时用高功率激光束产生熔池来构建组件。大规模使用 DED 的障碍在于粉末收集效率差,在这种情况下,一部分注入的粉末会逸出熔池,导致打印材料质量与供应原料质量之比下降。已经观察到混合制造机床内 DED 系统上同轴喷嘴的磨损状态会随着时间的推移降低收集效率。本研究通过将流动可视化技术应用于现场过程监控格式、实施计算流体动力学 (CFD) 模拟和沉积测试来调查这种影响。识别和分类由于磨损而导致的喷嘴几何缺陷,并通过多种计算方法证明喷嘴尖端磨损(导致轴向尖端减少)对粉末收集效率的影响。发现集料效率与粉末流直径之间存在线性相关性,导致喷嘴尖端逐渐减小至 -1 毫米时效率损失 15-20%。这些结果为进一步研究粉末进料 DED 系统的磨损效应和零缺陷制造解决方案奠定了基础。
基于逐层熔化和凝固的功能金属部件增材制造会受到高温加工的不利影响,例如残余应力大、机械性能差、不必要的相变和部件变形。在这里,我们利用粉末颗粒的动能形成固态结合,并克服与金属高温加工相关的挑战。具体来说,我们将粉末加速到超音速冲击速度(~600 m/s),并利用高应变率动态负载引起的塑性变形和软化,在远低于其熔点(1626 ° C)的温度下(800 ° C、900 ° C)对 Ti-6Al-4V 粉末进行 3D 打印。通过采用低于临界粉末冲击速度的加工条件并控制表面温度,我们创建了具有空间控制孔隙率的机械坚固多孔金属沉积物(表观模量 51.7 ± 3.2 GPa、表观压缩屈服强度 535 ± 35 MPa、孔隙率 30 ± 2%)。将固态 3D 打印 Ti-6Al-4V 的机械性能与通过其他增材制造技术制造的机械性能进行比较时,压缩屈服强度最高可高出 42%。固态打印多孔 Ti-6Al-4V 的后热处理改变了沉积物在压缩载荷下的机械行为。此外,3D 打印多孔 Ti-6Al-4V 被证明与 MC3T3-E1 SC4 鼠前成骨细胞具有生物相容性,表明这些材料具有潜在的生物医学应用。我们的研究展示了一种单步固态增材制造方法,用于生产比传统高温增材制造技术强度更高的生物相容性多孔金属部件。
摘要:严重依赖资源的交通和恶劣的生活条件(如果没有适当的栖息地,人类就无法生存)阻碍了人类在月球和火星上建立殖民地。由于没有大气层,月球或火星上的潜在栖息地需要厚实而坚固的结构,以承受人工产生的内部压力、潜在的流星体撞击和大部分入射辐射。克服上述挑战的一种有希望的方法是使用增材制造 (AM),也称为 3D 打印。与传统的建造技术相比,它允许以最少的材料操作从丰富的材料中生产结构。除了建造栖息地本身,3D 打印还可用于制造对人类有用的各种工具。通过将工具熔化回原材料,还可以回收用过的工具来弥补损坏或无法正常工作的设备。虽然太空 3D 打印在纸面上听起来不错,但对于打印辅助太空任务,仍需要考虑各种挑战。太空中的条件与地球上的条件截然不同。这包括失重、极小压力和温度快速变化等因素。本文介绍了增材制造在太空中的应用前景。目前有多种 3D 打印技术可供选择,根据可使用的材料、最终产品的可能形状以及材料凝固的方式而有所不同。为了将人类送往其他天体,重要的是要考虑他们的需求并能够满足他们。本文还概述了潜在太空栖息地的要求以及考虑在太空中使用增材制造时出现的挑战。最后,回顾了 3D 打印月球和火星栖息地及较小物品的最新研究进展。
成型和金属切割 模块:1 FEM 的数学基础 6 小时 工程中的一般场问题-离散和连续模型特性-边界值问题的变分公式-最小势能原理-加权残差法-大方程组的解-高斯消元法。 模块:2 FEM 的一般理论 5 小时 FEM 的一般理论-FEM 程序-域离散化-插值多项式的选择-收敛要求-单纯形元素的形状函数。 模块:3 一维结构分析的 FEM 8 小时 弹性问题的元素特征矩阵和向量-元素特征矩阵的组装-边界条件的合并-方程的解-后处理-使用杆、桁架和梁元素解决结构力学问题。 模块:4 二维固体力学的 FEM 6 小时 使用恒定应变可训练和矩形元素进行平面应力、平面应变和轴对称应力分析-自然坐标系和数值积分。模块:5 传热的有限元法 6 小时 考虑传导和对流损失的传热元素方程的制定 - 使用单纯形元素的一维、二维和轴对称稳态传热分析 - 瞬态传热分析简介。 模块:6 非线性有限元法的基本概念 6 小时 非线性问题 - 材料非线性分析 - 几何非线性分析 - 材料和几何非线性组合 - 非线性接触条件。 模块:7 制造业中有限元分析的应用 6 小时 铸件和焊接件凝固的有限元分析 - 特殊考虑、潜热结合 - 案例研究。 金属成型和金属切削的有限元分析、切屑分离标准、应变率依赖性的结合 - 案例研究。 模块:8 当代问题 2 小时 总讲座时长:45 小时 教科书