摩擦精加工技术是一种超精加工工艺,通过磨料的机械作用可以改善表面粗糙度。可以采用多种运动学,这些磨料在撞击处理过的表面时可以具有各种轨迹和速度(法向、斜向、切向等)。这项工作侧重于拖曳精加工工艺,特别是球形磨料垂直撞击铝部件(6061T6)表面的影响。它首先研究了使用润滑剂时初始表面粗糙度和球形介质直径的影响。其次,它分析了围绕磨料和表面的化学加速器的影响。设计了一个原始实验装置来观察各种表面粗糙度参数的演变并确定局部的物理和化学机制。结果表明,最终的表面精加工在很大程度上取决于磨料的尺寸,与润滑剂相比,化学添加剂可以加速材料去除率并改善粗糙度。
摘要。在金属材料的定向能量沉积 (DED) 工艺中,线激光增材制造 (WLAM) 的特点是使用激光束熔化金属线并产生焊珠。重叠焊珠的连续沉积产生体积以获得零件。因此,控制焊珠的几何形状对于增材制造工艺至关重要。一些研究工作已经研究了这些几何形状以及主要制造参数对其尺寸的影响,但很少有研究进料方向或线角度的影响。此外,所有关于线角度的研究都是在横向进料和恒定激光方向下进行的。本文重点研究了同轴线进料的沉积头方向对焊珠几何形状的影响,其中有 3 束激光。以相对于水平基板的不同方向进行实验,并使用光学仪器测量外部轮廓,以提取平均轮廓和特征尺寸。结果表明,头部绕其轴线旋转和横向倾斜会影响焊珠的高度、宽度和不对称性。
记录版本:该预印本的版本于 2024 年 1 月 10 日在《国际先进制造技术杂志》上发表。已发布的版本请参阅 https://doi.org/10.1007/s00170-024-12964-7 。
试验数据可知,在激光功率1400W、层厚1.0mm、扫描速度600mm/min、扫描间距1.3mm、成形角90°条件下,DED制备的Inconel718试件性能最好,其极限抗拉强度(UTS)和宏观硬度分别为1016.10MPa和36.2HRC。DED制备的Inconel718试件的UTS与传统锻造制备的Inconel718接近,且硬度更高。
本研究使用 Trumpf 505 DMD 系统研究 DED-L 工艺参数,旨在确定改变特定工艺参数对 Inconel 718 冶金和机械性能的影响。首先使用田口实验设计研究激光功率、扫描速度和送粉速率。然后检查各向异性、构建方向和热处理。
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摘要:对直径25 μ m的Ag-2.35Au-0.7Pd-0.2Pt-0.1Cu合金丝在不同工艺参数下进行了键合性能试验。利用扫描电子显微镜(SEM)研究了电击发(EFO)电流和EFO时间对无空气球(FAB)变形能力的影响,以及超声功率和键合力对键合特性的影响。实验结果表明:随着EFO电流和EFO时间的增加,FAB从预热尖端生长为小球、规则球,最后生长为高尔夫球,在25 mA和650 μ s时FAB呈现最佳形状。当EFO电流为25 mA时,FAB直径与EFO时间呈非线性关系,可用三次方程表示。进一步研究发现,在键合力一定的情况下,随着超声功率的增加,捣碎的球直径越来越大,毛细孔印迹越来越明显,尾部宽度也随之增大,反之亦然。球键合的最佳超声功率为70 mW,键合力为45 gf;楔键合的最佳超声功率为90 mW,键合力为75 gf。最后,在最佳工艺参数下制备的键合线样品,在破坏性拉力测试后均未发生球键合和楔键合剥离现象,在球剪切测试后键合焊盘上金属间化合物完全覆盖,形貌完好,键合线样品具有较高的键合强度,从而提高了微电子产品的可靠性。该研究为含Pt银基键合合金线的可靠性研究提供了技术支持。
(a) 5.6±0.6 11.9±0.8 159.2±5.5 31 5.2±0.6 151.6±11.5 (b) 8.0±1.3 13.4±1.5 205.8±8.7 35 4.7±0.3 220.6±26.4 (c) 9.7±-1.7 15.9±1.6 218.5±-14.6 38 4.3±0.6 277.9±28.6 (d) 5.3±-0.5 11.5±0.6 159.8±2.3 34 4.8±0.6 117.6±6.4 (e) 8.3±-1.4 13.7±1.5 209.5±8.5 37 4.4±0.7 183.7±21.4 (f) 9.2±-1.3 14.0±1.5 229.1±15.7 46 3.5±1 205.3±22.6 (g) 5.2±-0.6 11.6±0.6 158.7±4.8 35 4.7±0.5 98.2±5.9 (h) 7.8±-0.9 13.2±0.9 210.3±8.4 38 4.3±0.8 148.1±11.7 (i) 8.7±-1.3 14.9±1.3 226.4± 14.5 40 4.0 ± 0.6 179.9 ± 16.1 187
在 Inconel 718 的激光定向能量沉积 (L-DED) 中,所制造部件的微观结构在很大程度上取决于所应用的工艺参数和由此产生的凝固条件。大量研究表明,工艺参数沉积速度和激光功率对微观结构特性(如枝晶形态和偏析行为)有重大影响。本研究调查了当线质量(从而导致的层高)保持不变时,这些工艺参数的变化如何影响微观结构和硬度。这使得能够对使用相同层数但工艺参数截然不同制造的几何相似样品进行微观结构比较。这种方法的好处是,所有样品的几何边界条件几乎相同,例如特定于层的构建高度和导热横截面。对于微观结构分析,应用了扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱,并以定量方式评估结果。沿堆积方向测量了微观结构特征,包括一次枝晶臂间距、沉淀 Laves 相的分数和形态以及空间分辨的化学成分。使用半经验模型,根据一次枝晶臂间距计算发生的冷却速率。应用了其他研究人员使用的三种不同模型,并评估了它们对 L-DED 的适用性。最后,进行了显微硬度测量,以对材料机械性能的影响进行基线评估。
激光增材制造正在改变多个工业领域,尤其是定向能量沉积工艺。广泛采用这种新兴技术的一个关键挑战是形成不良的微观结构特征,例如孔隙、裂纹和大的外延晶粒。由于工艺的瞬态性质和涉及的参数数量,建立工艺参数与材料特性之间关系的试错法存在问题。在这项工作中,使用定向能量沉积增材制造 IN718 的工艺参数、熔池几何形状和构建质量测量之间的关系,使用神经网络作为广义回归量以统计稳健的方式进行量化。数据是使用原位同步加速器 x 射线成像获取的,为我们的分析提供了独特而准确的测量值。对重复测量变化的分析显示了异方差误差特性,这些特性可以使用原则性的非线性数据转换方法来解释。分析结果表明,表面粗糙度与熔池几何形状相关,而轨道高度与工艺参数直接相关,表明有潜力直接控制效率和层厚度,同时独立地最小化表面粗糙度。