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用于耦合微流体的多功能 SPH 建模框架...
摘要 许多增材制造 (AM) 技术依赖于粉末原料，粉末原料通过熔化或化学结合随后烧结形成最终部件。在这两种情况下，工艺稳定性和最终部件质量都取决于粉末颗粒和流体相（即熔融金属或液体粘合剂）之间的动态相互作用。本研究提出了一种通用的计算建模框架，用于模拟涉及热毛细管流和可逆相变的耦合微流体-粉末动力学问题。具体而言，液相和气相与由基材和移动粉末颗粒组成的固相相互作用，同时考虑温度相关的表面张力和润湿效应。在激光-金属相互作用的情况下，通过额外的机械和热界面通量来整合快速蒸发的影响。所有相域都使用光滑粒子流体动力学进行空间离散化。该方法的拉格朗日性质在由于相变和耦合的微流体-粉末动力学而动态变化的界面拓扑背景下是有益的。在制定相变时要特别小心，这对于计算方案的稳健性至关重要。虽然底层模型方程具有非常通用的性质，但所提出的框架特别适用于各种 AM 过程的中尺度建模。为此，通过几个应用驱动的示例证明了计算建模框架的通用性和稳健性，这些示例代表了特定的 AM 过程，即粘合剂喷射、材料喷射、定向能量沉积和粉末床熔合。除其他外，它还展示了粘合剂喷射中液滴的动态影响或粉末床熔合中蒸发引起的反冲压力如何导致粉末运动、粉末堆积结构的扭曲和粉末颗粒的喷射。
1463681_Afazov.pdf - NTU > IRep
该研究工作首先展示了使用结构有限元分析中实施的固有应变方法预测激光粉末床熔合 (LPBF) 变形的建模技术。将变形预测与由 Inconel 718 制成的薄歧管结构的实验测量结果进行了比较。预测的变形用于验证首次模拟薄歧管结构的变形补偿方法的正确性。然后使用跨不同源网格的映射技术补偿变形，最后使用 LPBF 制造组件。构建了两个组件，一个有补偿，一个没有补偿。结果表明，正确的首次方法补偿了大部分零件的变形。由于对变形的过度预测，有些地方的补偿并不准确。
通过焊接产生原位合金
然而，即使新一代镍基合金取得了进展，仍有许多问题和应用尚未解决。这些问题为开发新合金提供了可能性。一般来说，在开发一种新合金时，概念和初步设计是通过计算方法执行的，这有助于指导化学加工和熔化和凝固程序。接下来的步骤是实验程序，包括：熔合、液体处理、清洁、凝固、热处理和机械加工。因此，开发结合不同元素和冶金路线的不同种类的合金可能是一项具有挑战性的任务。已经提出了几种研究和制造大块部件的方法。近年来，增材制造应运而生，它已经成为一种重要的材料加工方法。
用于耦合微流体的多功能 SPH 建模框架...
摘要 许多增材制造 (AM) 技术依赖于粉末原料，粉末原料通过熔化或化学结合随后烧结形成最终部件。在这两种情况下，工艺稳定性和最终部件质量都取决于粉末颗粒和流体相（即熔融金属或液体粘合剂）之间的动态相互作用。本研究提出了一种通用的计算建模框架，用于模拟涉及热毛细管流和可逆相变的耦合微流体-粉末动力学问题。具体而言，液相和气相与由基材和移动粉末颗粒组成的固相相互作用，同时考虑温度相关的表面张力和润湿效应。在激光-金属相互作用的情况下，通过额外的机械和热界面通量来整合快速蒸发的影响。所有相域都使用光滑粒子流体动力学进行空间离散化。该方法的拉格朗日性质在由于相变和耦合的微流体-粉末动力学而动态变化的界面拓扑背景下是有益的。在制定相变时要特别小心，这对于计算方案的稳健性至关重要。虽然底层模型方程具有非常通用的性质，但所提出的框架特别适用于各种 AM 过程的中尺度建模。为此，通过几个应用驱动的示例证明了计算建模框架的通用性和稳健性，这些示例代表了特定的 AM 过程，即粘合剂喷射、材料喷射、定向能量沉积和粉末床熔合。除其他外，它还展示了粘合剂喷射中液滴的动态影响或粉末床熔合中蒸发引起的反冲压力如何导致粉末运动、粉末堆积结构的扭曲和粉末颗粒的喷射。
电化学和热能领域结构材料的数字化设计与增材制造
摘要 增材制造在能源转换和存储领域的应用越来越广泛。它为制造具有改进物理性能的结构材料提供了极大的灵活性，并且还具有其他优势，例如减少材料浪费、缩短制造时间和提高成本效益。本文讨论了储能设备增材制造的最新发展。总结了结构材料的数字设计方法和主流增材制造技术，包括大桶光聚合、粉末床熔合、材料喷射、粘合剂喷射、材料挤出和定向能量沉积。然后，全面回顾了电化学和热能存储领域的最新进展。最后，提出了一个考虑数字设计和增材制造的综合框架，适用于广泛的能源应用。
KARI 的增材火箭计划旨在实现低成本、可持续的太空旅行
摘要 本文将介绍韩国航空宇宙研究院经济实惠且环保的太空运输计划所采用的增材制造液体火箭发动机部件，并介绍推力室和其他部件的当前发展状况。已采用增材制造技术制造了多个推力室部件，即激光粉末床熔合 (L-PBF) 和粉末定向能量沉积 (p-DED)，L-PBF 的材料为纯铜、Inconel718 和 CuCrZr，p-DED 的材料为铝青铜和 Inconel 625。并对制造的推力室进行了点火试验。用于 30 kN 推力液体火箭发动机的涡轮泵也正在设计和计划通过增材制造进行制造。此外，还评估和验证了增材制造对发动机喷嘴延伸、高压容器、热交换器和推力框架的可行性和适用性。
HDPE 管道已准备好输送氢气
HDPE 管道的优势之一是其能够通过电熔连接进行修复。为了确保含有氢气的 HDPE 管网保持这种能力，将上述相同类型的管段在室温下暴露于 2 巴压力的氢气中 1,000 小时。随后，根据荷兰焊接标准 NTA 8828:2016，通过电熔接头将这些管段熔合在一起。从接头处切下拉伸样品，然后通过目视检查和根据 ISO 13954 进行剥离试验进行检查（图 1）。在任何测试棒中均未发现空洞，剥离试验导致管道本身而不是整个接头发生延性破坏，表明氢气对 HDPE 管道暴露于氢气后的修复能力没有不利影响。
粘合剂喷射 3D 打印 316L 不锈钢的性能
近年来，增材制造技术领域的发展呈指数级增长，为各个领域带来了诸多优势，包括材料种类繁多、几何自由度高、材料浪费少和实现速度快。对于金属而言，最发达的技术是粉末床技术，主要是基于熔合，最终结构通过激光或电子束加固。利用这些技术，可以实现接近传统金属的出色形状和密度。另一方面，在粘合剂喷射技术中，液体粘合剂滴的沉积使灰尘颗粒能够逐层连接，类似于 3D 打印。生产的部件必须经过脱脂和烧结工艺才能达到最终密度。大多数研究都是为了完善工艺参数以确保机械性能，但在腐蚀行为领域的研究却很少。
ScienceDirect
1. 简介 作为熔化 Inconel 625 粉末和构建部件的能源，已经开发出来 [2]。据报道，生产 Inconel 625 的两类 AM 工艺是粉末床熔合 (PBF) 和定向能量沉积 (DED) [3]。DED 是一种 AM 技术，它通过同时将材料（粉末或线材）输送到由聚焦能量源（激光、电子束或等离子弧）产生的熔池中，以逐层运动的方式添加材料 [4]。该技术已成功引入工业领域，因为它是一种更经济的替代方案，可用于翻新机械零件、模具等中的磨损和受损区域。此外，DED 已用于无需支撑结构辅助构建形状复杂的部件 [5]。尽管 DED 技术才刚刚开始广泛应用，其销量呈指数级增长