近网形制造技术可产生更高质量,更可靠的组件
如果咖啡杯无法在重力中意外订婚,则其更换只有几美元。但是,并非所有的陶瓷或金属都能负担得起失败 - 核反应堆内的精密组件,飞机内的涡轮发动机,防护士兵的头部和颈部的防弹衣。为了满足对失败的耐受性的工业应用需求,洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员开发了一种近乎网络形状的制造技术,以更有效地生产更高质量,更可靠的组件。
这项新型的伪型静态压力(P-IHIP)技术可以使用具有接近网状形状能力的单轴热按压来制造复杂的形状,这意味着物品非常接近其最终形状。
“这是陶瓷和粉冶金行业的变革概念,”实验室Sigma制造制造科学小组的研究员克里斯·陈(Chris Chen)说。欧洲杯线上买球“陶瓷和金属粉的热压已用于生产近100年的各种高级陶瓷和材料。欧洲杯足球竞彩但是,自从最初开发该技术以来,几乎没有实施的改进,并且诸如性能质量和可以做出的形状的局限性是持续的挑战,尤其是在单轴热压中。”
改进的过程以提高性能
通过常规的单轴热压实现的形状,P-ip概念改善了,其中从顶部和底部施加了外部压力在高热量下的材料上。欧洲杯足球竞彩在那种常规的热压中,只能实现诸如圆柱体,立方体和圆盘之类的简单形状。进一步完善形状 - 例如,薄壁可认证的测试对象 - 然后涉及能量和时间密集型的加工。P-iph也随着无压力烧结而改进,这是一种无需任何外部压力的制造组件的流行技术。与P-ip工艺相比,由无压烧结产生的组件往往具有较高的孔隙度或空隙空间,从而有助于较低的性能。
Chen和他的团队在Los Alamos的高级陶瓷加工实验室工作了几年,他的团队开发了一个近网状的P-ip-iph,以生产具有重要特性组合的高性能陶瓷或金属:多功能且复杂的形状,高密度,所需的均匀密度分布和最小的加工量。产物增强的机械性能意味着更高的强度来承受严重的应力并生存更长的时间,更好的电气性能提供了更好的电导率,更强的磁性性能意味着更强的磁性等等。
“我们发现的是,P-ip可以胜过其他制造技术,包括传统的热压,滑移,冷静态压力,挤出,注塑成型和添加剂制造,”陈说。“P-ip Technology提供高附加价值,并将提高国家和各种行业的关键组成部分的性能和可靠性。”
具有变革应用的过程
P-HIP技术使用石墨片,六角形硝酸硼或其他合适的固体润滑剂来代替常规热压中使用的实心石墨打孔。固体润滑剂可以轻松滑动,从高压力浓度区域重新分布压力到低压力浓度区域,这是一种自我压力的动作。石墨片或六角硼硝酸粉末润滑剂可以承受高达3,000摄氏度的温度。该方法提供了基本均匀的压力,可以产生近网状零件,这些零件在整个部分中也具有更高的分布。
该过程会产生更强大,更复杂,更可靠的零件,拒绝量较少,节省了整理的能量,时间和成本。
P-ip可以很容易应用于建造防玻璃杯。但是,它最具变革性的应用可能是那些要么具有过失成本的材料,例如石油和钻孔零件,涡轮发动机,核反应堆组件;欧洲杯足球竞彩或根本无法负担不起,例如士兵的头部保护,飞机发动机或卫星设备。2020欧洲杯下注官网最终,该技术不仅可以以美元和美分的价格来衡量其节省,而且还可以衡量环境的健康和增强人类安全。
P-IH的开发得到了能源效率和可再生能源办公室的支持。临时专利正在申请。
来源:https://www.lanl.gov/