用3D印刷产生的样品的物质造影制备

3D打印技术(最初命名为“立体光刻”)于1983年发明,并于1986年获得专利,是当今工业中的一种成熟的生产方法。据预测,未来五年全球营业额将增长774%,这使得3D打印在不久的将来成为最繁荣的市场之一。

其中许多3D打印技术之一是加性激光粉末积聚焊接。该方法的特征在于借助激光焊接涂覆粉末形式的材料。欧洲杯足球竞彩特定产品的优选形状是通过在制造前预定义的轨迹而产生的。激光器的能量熔化了生产焊接珠的二手金属粉末。根据预定义轨迹的路径,通过焊接珠重叠给出其3D轮廓。添加剂激光粉末堆积焊接的优化侧重于质量和准确性的经济性加工。重点也在可扩展性:一方面大规模,在另一方面的微观结构小于100μm。1

外加剂激欧洲杯足球竞彩光粉末堆焊用的材料主要有:

  • 轻金属
  • 镍超合金
  • 硬质材料(欧洲杯足球竞彩碳化物)
  • 金属间化合物材料欧洲杯足球竞彩

添加剂激光粉末积聚焊接的过程。

图1所示。添加剂激光粉末积聚焊接的过程。

刷新制备过程

在下面的文章中,演示了增材制造生产的样品的材料学制备过程。在材料学中,从工件上获得的样品称为试样。

公共物质图分析包括以下步骤:

  • 切片(例如 - 用磨料刀具)
  • 安装,提供许多优点,用于额外准备
  • 研磨/抛光用于制备微观结构
  • 考试
  • 图像分析
  • 硬度测试

本文对采用激光粉末堆焊法制备的钢样(X6Cr17,材料号:1.4016)进行了分析。第一步是得到一个更小的试样(试样),它是整个工件的代表。这是通过使用自动取款机是brilliant 210 A精密刀具与薄CBN(立方氮化硼)刀片(车轮厚度:0.65 mm,车轮直径:153 mm)如图2所示。

Brillant 220机器设置。详细说明:夹样(夹紧工具:立式虎钳单)。

图2。brilliant 210机器设置。详细说明:夹样(夹紧工具:立式虎钳单)。

切割用脉冲直接切割(0.2mm向前和向后)进行,转速为4500rpm,进给速度为1mm /秒。切割后,用一个热安装材料(EPO黑色)安装样品。atm opal x-bress热安装压力机可达到更容易处理的标本。在180℃下,用200巴的压力进行安装,在180℃下进行6分钟,然后进行6分钟的冷却循环。另一个好处是51μm±1μm的安装标本的高度平行度(公差基于用于标本高度测量的卡钳)。

使用半自动磨削和抛光机以后,安装的样品被研磨(个体力)和抛光(个体力),ATM的Q度250/750/3000.研磨过程分为两个步骤。第一个是用碳化硅(SiC)研磨纸的平面研磨,具有砂砾尺寸P240,以消除在切割过程中引起的所有变形。接下来,用带有砂纸进行研磨,具有砂纸P600以平滑表面以进行抛光步骤。首先,将样品用硬质银β抛光布和9μm多晶金刚石悬浮液预收,之后是由丝绸(ATM:γ)和3μm聚金刚石悬浮液制成的中硬布。在软合成抛光布(ATM:Omega)和EPOIL M上进行最终步骤。在软合成抛光布(ATM:Omega)和Eposil M上进行。表1中给出了完整的制备参数。

表格1。研磨和抛光参数。

一步 媒介 润滑剂/暂停 速度滚筒(rpm) 方向试样夹 单载[n] 时间[min]
研磨 SIC P240 150 顺时针方向 30. 凌晨1点
研磨 SiC P600 150 顺时针方向 30. 凌晨1点
抛光 bet 酒精,钻石9µm(聚) 150 逆时针 35 4:30
抛光 伽玛 酒精,金刚石3µm(聚) 150 逆时针 35 4:00
抛光 欧米茄 水,Eposil米 100. 顺时针方向 30. 1:30

根据此制备顺序,获得了经过精细抛光的试样表面。图3显示了用入射光学显微镜(入射光)在100倍放大下捕获的图像。

制备的样品表面的图像。由于抛光的表面,光线几乎相同地反射,并且微观结构不可辨别。

图3。制备的样品表面的图像。由于抛光的表面,光线几乎相同地反射,并且微观结构不可辨别。

由于光在整个样本表面上几乎相同地反射,因此微结构不可辨别。由于人眼的性质,需要10%的最小差异来使对比度在任何表面上可见。通过蚀刻实现这种对比度。这里使用的例子 - 用于酸洗的蚀刻剂“V2a粉丝”通过选择性蚀刻所检查的X6Cr17钢的不同相位来对比。进行45秒的蚀刻,并且如图4中可以看出,微结构清晰可见。

用“V2A Beize”蚀刻样品(45秒)。边缘切片。显微结构清晰可辨。

图4。用“V2A Beize”蚀刻样品(45秒)。边缘切片。显微结构清晰可辨。

试样表面中心的微观结构对比也很好,这表明整个制备表面得到了有效对比,如图5所示。

对比样品。被加工工件的焊基显微组织清晰可见。

图5。对比样品。被加工工件的焊基显微组织清晰可见。

结论

额外的考试,如硬度测试,需要平面和光滑的表面来提供可靠和有意义的结果。上述物质选择制备方法保证标本完全适合硬度测试。ATM提供克拉930.为此目的,一种坚固的显微硬度测试和光学评价仪器。

图3中的抛光表面显示出许多裂纹。左侧的直边是通过铣削完成的。焊缝的轮廓不明显。为了更全面的检查,用蚀刻法改善了对比度。蚀刻的表面如图4所示。它有更多的裂缝和彩色斑点显示过度蚀刻区域接近几个裂缝,因为蚀刻剂残留物。

具有不同尺寸的焊接接缝是正确的。层逐层沉积方法反映了所述海晶层的热处理。形成热影响区域(HAZ)并导致微观结构的改变,影响样本的性质。例如,可以降低硬度,导致机械应力。随着变化硬度的层放置在另一个上的一个,机械应力不断增加并且可能导致所谓的二次裂缝。在沉积期间,初级裂缝的发展的原因是冷却梯度。图5示出了单焊珠的放大率及其匹配的HAZ。硬度测试可以暴露沉积层的硬度差异。

参考和进一步阅读

1.材料科学与工程,2016,www.isam.network.

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    QATM。(2020年3月13日)。3d打印样品的材料制备。AZoM。于2021年7月5日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=14306检索。

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    QATM。“3d打印样品的材料学制备”。氮杂.7月20日2021。

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    QATM。2020.用3D印刷产生的样品的物质造影制备.Azom,于7月20日浏览05年7月5日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=14306。

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