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軌道交通新聞

研究人員用選擇性激光熔化工藝造金屬部件

星之球科技 來源:3D虎2017-03-16 我要評論(0 )   

近日,由圣彼得堡大學(xué)(SPbPU)和代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)組成的研究人員正在進(jìn)行一項研究,以改進(jìn)選擇性激光熔融方法。新的研究已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于金屬添加劑制造的創(chuàng)...

近日,由圣彼得堡大學(xué)(SPbPU)和代爾夫特理工大學(xué)(TU Delft)組成的研究人員正在進(jìn)行一項研究,以改進(jìn)選擇性激光熔融方法。新的研究已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于金屬增材制造的創(chuàng)新應(yīng)用。
 
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研究的目的是創(chuàng)造結(jié)合兩種所需性能材料的Inconel 718,以產(chǎn)生先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。Inconel在航空航天工業(yè)中有著顯著的應(yīng)用,這是因為其具有高強(qiáng)度和耐熱性。
 
據(jù)悉,該研究論文已發(fā)表在材料與設(shè)計雜志上,標(biāo)題為“3D打印的Inconel 718在晶體織構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)的各向異性和機(jī)械性能分析”。
 
據(jù)了解,Inconel 718是一種鎳-鉻“超級合金”,并且一直是NASA資助的研究課題。匹茲堡大學(xué)從空間局獲得了50萬美元的資金,用于評估3D打印的Inconel 718的微觀結(jié)構(gòu)。
 
研究人員用選擇性激光熔化工藝造金屬部件
 
需要一種新的新技術(shù)
 
雖然Inconel 718是用于形成強(qiáng)金屬部件的有用材料,但是難以在傳統(tǒng)鑄造或鍛造工藝中控制材料的性能。因此該研究強(qiáng)調(diào)了需要一種新的制造技術(shù)來使用它。
 
研究人員指出,目前通過增材制造產(chǎn)生的部件,盡管表現(xiàn)良好,但顯示強(qiáng)烈的各向異性。異質(zhì)性是指材料的方向依賴性,例如碳纖維是各向異性材料,因為其強(qiáng)度取決于碳纖維絲線的定向排列。這項研究旨在解決這一問題,并創(chuàng)造具有高級定向微結(jié)構(gòu)的Inconel 718。
 
因此,已經(jīng)有另一組俄羅斯研究人員對3D打印碳纖維的可能性進(jìn)行了研究。這項研究能夠為3D打印碳纖維引入更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

研究人員用選擇性激光熔化工藝造金屬部件

 
創(chuàng)建等軸結(jié)構(gòu)
 
增材制造的選擇性激光熔融方法已經(jīng)在制造復(fù)雜部件方面具有很大的應(yīng)用。例如,西門子公司使用選擇性激光熔化技術(shù)為斯洛文尼亞的一座核電站3D打印了一個葉輪。
 
研究發(fā)現(xiàn),在選擇性激光熔融過程中使用較低的功率源可以使Inconel產(chǎn)生更好的微觀結(jié)構(gòu)。這通過250W激光器部件和950W激光器部件的SEM圖像進(jìn)行對比。圖13展示了用較高功率的激光器(950W)產(chǎn)生的部件具有可能影響其強(qiáng)度和性能的許多畸變。

研究人員用選擇性激光熔化工藝造金屬部件

 
 
未來的應(yīng)用
 
SPbPU“飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造技術(shù)與材料研究”助理教授Vadim Sufiiarov說:“該技術(shù)可用于制造在極端條件下工作的產(chǎn)品,例如高壓和高溫。因此,其可以制造用于航空、能源和海洋的燃?xì)廨啓C(jī)元件。”
 
此外,研究人員還解釋說,“我們將繼續(xù)開發(fā)這一工藝,設(shè)計具有選定的特性的功能梯度,并考慮固化組分的方向各向異性。”
 
據(jù)悉,該研究報告由V.A. Popovicha、E.V. Borisovb、A.A. Popovichb、V.Sh. Sufiiarovb、 D.V. Masaylob和L. Alzinac共同撰寫。
 

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激光熔化工藝技術(shù)金屬部件
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