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来自亚太大学的rwth数字添加剂生产主席(DAP)已开始使用极端的高速激光材料沉积(EHLA)3D打印技术来开发激光粉末床融合(PBF)的新合金。
最初于2017年开发Ehla是Fraunhofer Ilt的大量定向能量沉积,或ded。添加剂制雷电竞充值造技术旨在作为涂层和修复金属零件的方法,并有可能替代当前的腐蚀和磨损保护方法,例如硬铬镀层和热喷涂。
RWTH的调查涉及比较两种印刷技术的过程特征,这在其材料能力的可传递性方面取得了令人鼓舞的结果。本质上,DAP团队认为它可以使EHLA成为PBF 3D打印的快速合金开发平台。
EHLA作为PBF合金开发平台
PBF是关键行业中最广泛使用的添加剂制造技术之一,使用户能够进入具有优雷电竞充值化几何形状的3D打印高强度金属零件。PBF的一个重要优势是它可以处理常规制造技术障碍合金的能力,但DAP团队确认由于合金开发过程的困难,该潜力尚未得到利用。创建充分利用LBF工艺特性(例如高冷却速率)的合金是时间和资源密集型。
EHLA具有诸如原位单粉末供应和类似于PBF的冷却速率之类的过程质量,具有正确的先决条件,使其成为PBF的绝佳合金验证平台,所有这些平台都以快速和资源的效率方式。
比较两个3D打印过程
首先,DAP研究人员首先确定了影响冷却速率的相关EHLA和PBF工艺参数,这反过来又影响了印刷零件的微结构和机械性能。这些发现用于由高锰钢制成的3D打印样品零件(X30MN22)。最后,比较了由PBF和EHLA产生的样品的微观结构特性,以确认该团队对EHLA适用合金开发的假设。
由于激光能源的强度对冷却速率具有重大影响,因此计算出此参数并比较两个3D打印过程。该小组发现,PBF的强度比EHLA高14倍,但是材料和激光束之间的相互作用时间约为EHLA的十倍,因此效果取消并导致相似的能量输入。
此外,该团队通过测量和比较两组印刷样品中的树突臂间距(DAS)来确定EHLA的过程速度对冷却速率的影响。提高EHLA工艺速度可降低DAS,表明过程速度对冷却速率也有显着影响。
研究该过程可传递性的另一个指标是能量密度,这表明两种3D打印技术都具有相似的热平衡。
总而言之,DAP研究人员发现,两组印刷样品中的微观结构都是相似的,并且可以通过修补过程参数(例如EHLA的工艺速度)来进一步匀浆。因此,他们得出的结论是,所得的微结构和机械性能与EHLA和PBF相当,使前者成为后者的合金筛选和开发工具。
就未来的工作而言,该团队旨在比较印刷样品集的化学成分并检查其他过程参数,例如粒子速度和粉末质量流。此外,由于技术之间的能量输入差异,还将研究和比较各种合金的蒸发行为。
合金开发是添加剂制造社区中积极研究的持续领域。雷电竞充值就在最近,一个研究人员由香港城市大学用过的3D打印以设计新的基于钛合金的合金那是“超强,高度延展和超光”。科学家认为,他们的工作可以为新材料开发范式铺平道路,在这种材料开发范式中,3D打印技术用于创建具有适合工业应用的结构和属性的合金。
CSIRO,澳大利亚国家科学局也开发了一个新颖的过程来转变廉价的合金垃圾中的高价值钛金属电线,用于3D打印。据报道,CSIRO团队是澳大利亚第一个以这种方式生产钛金属丝的公司,其产品可用于制造3D印刷零件,例如航空航天组件。
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特色图像显示EHLA 3D打印过程。通过RWTH AACHEN的照片。