2022年9月23日综述了由米拉·佩雷拉
一群科学家国家标准与技术研究院(NIST)、阿贡国家实验室和威斯康辛大学麦迪逊分校的查明特定节钢构成,相当于传统的属性产生当印刷版本。
3 d打印的微观图像以不锈钢。左侧的颜色版本的形象代表了不同取向的晶体内的合金。图片来源:国家标准
强度和耐久性至关重要的货船,客机,核电站和其他关键技术。这就是为什么他们港口非常健壮且耐蚀合金不锈钢(以析出硬化(PH)。第一次以PH钢可以可靠地3 d打印的同时保持其优越性能。
研究人员开发了他们的技术使用高速印刷过程的数据,获得与从一个粒子加速器高能x射线。该研究发表在《华尔街日报》加法制造。
以PH值部分的观察可以帮助生产商使用3 d打印技术来降低成本和提高制造业的多功能性。
3 d打印技术优于传统制造业;然而,3 d打印某些材料产生的结果不符合特定的应用程序。欧洲杯足球竞彩
印刷金属是复杂的过程中由于温度变化很快。
当你想到加法制造的金属,我们本质上是焊接数以百万计的微小、粉末粒子与大功率源如一块激光,融化成液体,冷却成固体欧洲杯猜球平台。
但冷却速率高,有时高于每秒一百万摄氏度,这个极端非平衡条件创建一组特别的测量难题。
风扇,和物理学家研究的合著者,国家标准与技术研究院
根据张,组织或晶体结构的改变材料内部的原子快速和具有挑战性的查明是由于其快速变化的温度。
调查人员一直到3 d打印节PH值,材料的晶体结构必须精确正确显示其高度所需的属性。
这是因为他们不明白发生了什么钢的晶体结构,因为它是打印出来。
研究人员打算解释以及期间所发生的快速温度波动和确定战略加快内部结构的转变。
科学家们需要专门的设备来捕捉深刻的结构性变化,以毫秒为单位。2020欧洲杯下注官网他们发现同步x射线衍射(XRD、理想的技术工作。
在x射线衍射、x射线与物质相互作用,形成一个信号,就像一个指纹对应材料的特定的晶体结构。
Lianyi陈教授和这项研究的合作者,机械工程,威斯康星大学麦迪逊分校
研究者们打碎了高能x射线到钢样品而印刷先进光子源(APS),一个健壮的光源在能源部的阿贡国家实验室。
作者描述晶体结构的演变在印刷、展示元素如何在他们的控制,比如金属粉末的成分,影响整个过程。
尽管铁以PH钢的关键组件,合金的成分可能有不同的化学元素。
研究者有一个生动的图片结构动力学在印刷。他们调整钢的组成确定的一组作品,包括镍、铁、铌、铜和铬。
组合控制确实是3 d印刷合金的关键。通过控制成分,我们能够控制它凝固。我们还表明,在广泛的冷却速度,每秒1000到1000万摄氏度之间说,我们的作品一贯导致全马氏体以PH钢。
风扇,和物理学家研究的合著者,国家标准与技术研究院
一些作品strength-inducing形成纳米粒子,在旧的方法,要求钢冷却,然后加热。欧洲杯猜球平台
3 d打印技术可以让制造商减少需要专用设备,生产成本高,和额外的时间。2020欧洲杯下注官网
机械测试显示,3 d打印的钢有同样的力量在传统钢由于其马氏体结构和strength-inducing纳米颗粒。欧洲杯猜球平台
这项研究可能有影响力的PH值超出节钢。从XRD-based方法获得的信息可以用于开发和测试计算机模型旨在预测印刷物品的质量和优化3 d印刷的其他合金。
陈先生说,“节是可靠的和可再生的,大大降低了商业用途。如果他们遵循这个成分,制造商应该能够打印出节结构和传统生产的部分”。
激光料层融合的3 d打印机类型,在行动。激光料层融合增加了连续层的金属粉末,然后用激光融化每一层部分被创造出来。视频来源:国家标准与技术研究院。
期刊引用
郭,Q。等。(2022)相变动力学指导加法制造合金发展。加法制造。doi.org/10.1016/j.addma.2022.103068。
来源:https://www.nist.gov/