20 世纪 90 年代初,当美国空军正在处理发动机故障时,Jeff Dulaney 一直在巴特尔哥伦布实验室率先研发一项名为激光冲击喷丸的新技术。激光喷丸工艺使用激光向金属发射强大的冲击波,在材料中产生压缩残余应力,从而延长其使用寿命。Dulaney 意识到他所做的工作可以解决 B-1 风扇叶片损坏的问题。Dulaney 和巴特尔的其他同事与 GE 航空合作,在 GE 航空设施中安装激光喷丸解决方案。1995 年,这一合作关系促成了俄亥俄州都柏林 LSP 科技公司的成立,Dulaney 和他的团队在那里进一步开发了该技术,用于商业和国防用途。Dulaney 申请并获得了空军的小企业创新研究合同,同年他成立了 LSPT 来资助该开发。
小而快 飞机部件不断承受着极大的压力。表面处理可确保这些部件能够承受这些力。喷丸是最重要的工艺之一:1100 万个直径为 0.2 至 0.6 毫米的小钢球被加速并以 50 米/秒(180 公里/小时)的速度用压缩空气射向部件的目标表面。当钢球击中部件时,表面会因钢球的动能而被压缩,从而延长部件的使用寿命。这里,一名员工正在位于德国林登贝格的利勃海尔宇航公司的喷丸舱内检查起落架外壳。
IPO 的一个重要目标是对当地产生影响。LLNL 授权的技术已促成众多新企业的成立,这些企业正在帮助推动经济增长,并支持三谷地区和大旧金山湾地区的高科技商业机会。例如,LLNL 的 Droplet Digital™ 聚合物链反应 (ddPCR) 已授权给位于加利福尼亚州普莱森顿的 QuantaLife, Inc. 这项技术可快速筛查生物样本中的病原体。它目前正用于检测感染患者中是否存在 COVID-19。LLNL 先进的激光喷丸系统已授权给位于加利福尼亚州利弗莫尔的 Metal Improvement Co. Inc. 这项技术可显著增强金属部件的强度,并已在商用飞机上喷丸了 40,000 多个喷气发动机风扇叶片。激光喷丸还用于波音 787-8 的机翼成型,使该飞机成为世界上每乘客英里燃油效率最高的飞机。 LLNL 开发的 DYNA3D 是第一个精确模拟金属结构弯曲、折叠和塌陷的计算机代码。DYNA3D 已授权给位于加州利弗莫尔的利弗莫尔软件技术公司,是汽车行业用于车辆碰撞测试的基础技术。
增材制造过程中的冷加工层通过在预先设计的内部增强域中赋予复杂的全局完整性来提高韧性。由于循环打印和喷丸形成的成分高度异质,因此很难通过映射这些域中的全局完整性来理解机械行为。超声波是一种快速、无损的工具,可以测量对微观结构和残余应力的异质组织敏感的全局完整性。这项工作在将激光工程净成型 (LENS) 与 420 不锈钢上的激光喷丸循环结合后,研究了压缩行为,并通过垂直于构建方向的超声波速度和衰减测量全局完整性。© 2020 CIRP。由 Elsevier Ltd. 出版。保留所有权利。
本程序的实验部分考虑了喷砂程序变化对表面粗糙度、残余应力和疲劳寿命的影响。研究发现,在先前喷丸处理过的表面上进行的喷砂程序使表面进一步粗糙,但不会降低所研究材料淬火和回火条件下的压缩残余应力的大小。由于喷丸过程在近表面位置引起高残余压缩应力,因此在加工过程中喷丸处理的样品的疲劳寿命比在地面条件下测试的样品长得多。在本研究中发现,喷砂程序对喷丸样品的疲劳寿命的任何影响都很小。具体而言,值得注意的是,疲劳裂纹起始点的位置从表面位置(在非常高的施加应力下)移动到亚表面位置(在较低的
对于损伤容限设计 [1] 来说,疲劳和腐蚀是航空工业 [2] 中两个主要故障原因。激光冲击喷丸 (LSP) 是一种表面处理技术,可在易受疲劳现象影响的关键区域引入具有较大穿透深度的压缩残余应力。这些压缩残余应力可能导致疲劳裂纹扩展 (FCP) 延缓,如由 AA2024-T3 [3] 组成的 M(T) 试样或搅拌摩擦焊接的 AA7075-T7351 [4] 所示。然而,压缩残余应力的产生总是会导致结构内的拉伸残余应力以保持应力平衡。这些拉伸残余应力可能会导致 FCP 速率加速。因此,准确了解施加的残余应力场并预测由此产生的 FCP 速率对于保证有效且优化地应用 LSP 是必要的。 FCP 模拟中常用的一种策略是计算疲劳载荷循环的最小和最大应力强度因子,并将这些应力强度因子用作 FCP 方程的输入 [5–8] 。所应用的 FCP 方程将裂纹尖端的应力强度因子与 FCP 速率联系起来。这项工作应用了 Paris 和 Erdogan [9] 开发的第一个 FCP 方程、Walker 方程 [10] ,例如,该方程在激光加热引起的残余应力场中成功应用 [11] ,以及 NASGRO 方程 [12] ,该方程现在
表表1表1在不正确的孕激素药丸使用表2孕激素后的呕吐表2呕吐的建议是表3使用recestogen的药丸的ukmec3或ukmec4,唯一的药丸比较表4 drospirenone protile蛋白酶孕激素孕激素孕激素孕激素止痛药(流行术)和备件的表:表6从另一种激素避孕方法开始,表7从孕妇发出孕激素的孕妇表7从孕激素止痛药中切换到唯一的孕激素药丸:紧急避孕表9在紧急避孕表9之后,从单次孕激素药丸转换为避孕表10从避孕药的激素方法转换为非孕激素药丸的表9
随着镁增材制造技术发展到更高的技术成熟度水平 [1],医疗器械和石油压裂行业寻求利用 3D 打印优势实现承载设备的时间分辨降解。这些行业的镁部件需要在高腐蚀性服务环境中保持结构完整性一段时间。预期使用寿命结束后,需要完全溶解。例如,需要具有时间依赖性强度和完整性的生物可吸收骨科植入物,以便在数周内输送消炎药物,以控制术后疼痛并加快骨骼恢复。此外,镁合金可在水力压裂过程中作为具有时间分辨强度的可降解塞部署在油井中。这些塞子在井中提供高压隔离,并在几天内完全溶解,不会产生碎片或管道堵塞。通过使用混合 AM 在空间上控制整个体积的耐腐蚀性,可以实现对降解的时间分辨控制。在增材制造过程中使用夹层冷加工可以使镁具有功能化的界面特性。本研究旨在了解这些 3D 机械性能的累积形成(即全局完整性)以及层间超声喷丸导致的腐蚀行为。全局完整性一词是指在循环打印和层间冷加工过程中积累的层内局部变化 [2],最终影响整体行为 [3]。了解驱动整体行为的机制仍然是混合增材制造研究中的关键知识空白。该方法在粉末床熔合过程中每 20 层对可降解镁 WE43 合金进行一次超声喷丸。虽然已知表面喷丸会引起加工硬化、晶粒细化和压缩残余应力,这些最初会延缓腐蚀 [4],但问题是,一旦表面处理层溶解,就会发生快速且不受控制的腐蚀。抑制腐蚀的表面下屏障区域的潜在假设是,随后在表面打印引起的退火
研究领域涵盖使用激光增材制造工艺开发与核工业、航空航天工业和其他工业相关的各种先进工程材料。通过使用不同的先进表征技术研究激光加工材料的微观结构和相场演变,建立微观结构和性能相关性。了解相变和相稳定性对使用激光增材制造工艺开发的原始材料和后处理材料性能的影响。通过近表面微观结构改性和产生压缩残余应力,使用激光冲击喷丸增强材料性能。