在《期刊》中探索了使用附加层旋转的增材制造的印刷金属的新突破欧洲杯足球竞彩。与传统的加工方法不同,金属生产过程中的添加剂制造(AM)具有制造复杂形状并允许可定制的生产的特权。
学习:对汽车部分的机械性能的研究,通过周期性层旋转策略加上印刷。图片来源:Zyabich/Shutterstock.com
然而,宏观结构的各向异性是由于AM加工参数(例如设计过程,熔化,融合和粉状材料的凝结)而发生的。
扫描方向决定了宏观结构各向异性,每当将单层堆积在一个路径中时,该方向将作为正交各向异性传达。这里使用古典层压理论简单地叠加个人正骨层。作者使用该策略来确定商品的机械特性是否使用周期性层旋转策略表达同位素。
AM和背后的想法
添加剂制造(AM)背后的基本思想是从3D数字建模数据中直接生成所需的形状。与传统的加工操作(例如铸造或切割)相反,组件是开发产品的逐层堆叠。
由于这种基本的过程差异,在加性产品开发阶段中的新程序(例如AM配置)可以解决现有的常规制造技术的缺点,并轻松控制AM过程。结果,AM正在作为设计和制造高性能组件的理想制造技术获得知名度。
使用栅格扫描策略的图层旋转增量为67°。图片来源:Yang,M。等,材料欧洲杯足球竞彩
产生金属AM的不同过程
Metal AM在成型方面具有很大的自由度,包括这种定制设计;然而,由于配置的各向异性,该设备的机械和物理性能可能会遭受生产过程的性质。
DED方法是通过沉积在局部区域中产生的,而PBF工艺是一种成型技术,涉及融化和堆叠具有传感器的优先热能的平坦粉末区域。PBF工艺特定于AM工艺广泛用于制造产品中金属AM的典型示例。
添加剂制造的限制
该物质在熔化和结晶过程中具有热行为,并且固化的微结构基于热源的运动路径具有方向性。这对合金的机械性能和微观结构有影响。
作为主要情况,残留应力会导致变形,从而导致产物失真或损坏。商品或服务的各向异性属性是微观结构的方向提示。此问题导致良好或服务中的方向性不准确,或影响结构的动态或静态行为,并在设计阶段添加了另一个参数。
车辆的空间框架和节点部分。图片来源:Yang,M。等,材料欧洲杯足球竞彩
这是一种设计限制,并降低了具有高材料特性的金属AM的实用性。为了解决这些问题,使用定期层旋转策略来抑制材料的方向性。
偶发旋转层技术的研究过程
研究人员使用偶发旋转层的AM技术来数值评估产品的材料特性。固有应变方法已被广泛用于模拟加性过程。该方法与传统层压理论中用于分类复合作用的方法非常一致。
PBF工艺就像用于制造复合层压板的方法一样,是一种逐层制造技术。完整的系统在两种情况下都分层,并且诱导各向异性。在这种情况下,AM过程的孵化系列具有与复合材料的光纤方向相同的影响。结果,可以使用经典的层压概念来推断产品水平的材料的性能。
研究结果
AM为车辆创建了一个减震器扶手,以查看是否可以很好地识别机械特性。将产品的抗压强度和振动测试与有限元分析和实验数据进行了比较。比较的结果是,该项目是宏观各向同性的,因为负载解位图和断裂位置以及谐振频率和模式形状,同时吻合。
使用AM方法打印汽车的优势
它表明,压力超过上和下部法兰的内部区域的拉伸。相似的塑性应变发现证实了该现象在内部法兰区域最高。实验数据和FE分析模型具有非常相似的模态形式。
固有频率发现中的误差已确认为高阶方法结束。然而,这是一个基本的错误,它出现了,因为由于FE建模性格特征,组件的说法受到限制。
当用较大的零件收集或超过二阶元素雕刻时,可以更好地表达较高订单的固有频率精度。这两个结果都肯定了Fe模型的动态分析的结果,该分析已实施了材料的各向同性特性,并且实验的固有频率和模态形式很好地一致。
参考
杨,M。等。(2021)。对汽车部分的机械性能的研究,通过周期性层旋转策略加上印刷。欧洲杯足球竞彩材料2022,15(1),70;出版:2021年12月22日。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/1/70
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