直接写作 - 使用直接写作和快速制造技术在功能上设计

涵盖了主题

背景

具有集成功能的单独定制商品

直接写入功能

加性过程

得出功能

增强结构刚度

改善表面韧性

改善热性能

构建热电设备

产生导电性和绝缘性能

其他电气性能

化学和生物功能

概括

背景

想象一下,制造已经具有一定程度功能内置功能的整体结构零件或玉米门户的能力,而不是在制造过程中的后期或供应链中的另一层中添加它。一组技术,被称为直接写作,固体自由形式制造,添加剂制造或普通的旧快速制造,有可能创造出该领域的某些人称为“下一个工业革命”。

具有集成功能的单独定制商品

研究人员预见到了一个勇敢的新世界,这些新世界是单独定制的商品,其功能与其机械结构相结合以形成连贯的系统,而不是当今世界上熟悉的批量生产组件和产品。应用程序的范围很大,从纳米级印刷组件或电路的印刷到工业大小的项目。

直接写入功能

随着分层添加材料能力的最新进展,现在可以将不同的材料作为离散或分级结构存放到表面上,从而提供了“写入”功能的机会。欧洲杯足球竞彩快速原型制造和快速制造技术通常被描述为既增量又是添加剂。这些属性,结合处理多种材料和材料类型的能力,可以直接编写功能。

加性过程

添加剂过程具有两个基本阶段 - 以某种形式的图案或几何形状(通常是粉末或糊状物)将不同的材料运输到工件表面,并且随后将其转化为适合目的状态的适合状态,通常是通过应用热量的活力。

得出功能

通过将快速原型和厚膜电子设备的田地汇总在一起,制造商可以绕过传统的分阶段装配过程,并以层次的形式打印,喷涂或堆积产品。要启用此写入或直接写功能,相邻或分层材料必须具有与特定应用程序相关的物理属性的变化。欧洲杯足球竞彩欧洲杯足球竞彩材料的结构,热力学和电性能可以变化,以提供此功能。可以考虑这些属性的变化和模式如何产生包含许多离散组件的组件中系统的功能,以及从中引起的一些可能的应用。

增强结构刚度

与大块材料的性质相比,具有更高模量的材料的添加物的添加性沉积可以增强组件的结构刚度。由于涉及的容量量,最好将分层添加剂制造的这种表现出现为吹粉末连续过程。变异将包括金属合金的组成或陶瓷颗粒的包含,这些陶瓷颗粒会产生局部金属基质复合材料(MMC)。

改善表面韧性

通过创建亚稳态的微观结构来硬化表面层很容易,但是对于局部表面变形的选择并不多。硬耐或耐磨涂层的沉积与增加表面硬度的许多替代品相当,但这是对分层添加剂制造的相对平凡的使用。在表面应力较高的区域中,使用比块状材料更欧洲杯足球竞彩高的分层材料通过减少疲劳裂纹开始趋势,从而产生更艰难的最终产物。

改善热性能

可以对热性能进行量身定制以控制热流道路。使用分层的直接写作过程,可以在几个组件中使用工程散热零件创建的产品类型可以更积分,并且膜系数的影响较小。可以将高热扩散材料的“垫”写入铜合金的结构上,例如任何适当的模式。类似于常规鳍热交换器的横截面类似的“蜘蛛网”网络将更有效地散发热量

建造热电设备

可以创建具有毛皮效果的图案化材料的热电设备。欧洲杯足球竞彩容易考虑由一系列热电偶连接创建的功能设备,并通过写下热电偶材料线的能力来实现。欧洲杯足球竞彩直接编写,这些可以与发现或要求的热梯度的结构或系统组件进行物理整合,具体取决于是否需要热电电压或冷却。通过建立小规模厚的质地,根据需求,两个半维模式可以增加局部表面积并增强发射或吸收。

产生导电性和绝缘性能

传导和绝缘功能的写作使结构表面可以用作印刷电路板。用于工艺的常规电子材料,例如屏幕打印和收集温度,欧洲杯足球竞彩以完成从前体到最终材料的转换(例如从硝酸银糊到纯银的过渡 - 屏幕印刷厚膜电路中的常见过程)可能会使用能量的能量栅格或书面激光束。

其他电气性能

可以编写由聚合物制造的设备,以提供电路模拟或数字信号处理功能,尤其是在显示领域。与导电和垫子结合结合的欧洲杯足球竞彩介电材料可以产生电容器,而用图案编写的压电材料(例如PZT)可以既具有传感和驱动功能。这样的应用将包括应变测量或振动感测。

化学和生物功能

也可以使用直接写作传递化学和生物学功能,但这是一个更难定义的领域。直接写作的化学和生物学应用将依赖被动材料对反应速率的影响,例如羟基磷灰石用于手术假肢,或放置活性材料以创造直接效果,例如,相似类型的活细胞的定位来构建欧洲杯足球竞彩向上拟合非均匀组织。

概括

本文提供了对一些“构建块”技术的见解,这些技术可以使用直接写作为产品添加功能价值。打印晶体管,电容器,归纳线圈和其他半导体组件的技术已经完成,那么谁知道接下来会发生什么呢?

主要作者:N。Calder博士

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,第11卷。第7号,第10-11页,2003年7月。

有关此消息来源的更多信息,请访问材料,矿物和采矿研究所欧洲杯足球竞彩

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