2020年12月9日
近年来,它已成为可能使用激光束,电子束等“打印”形状复杂的工程对象不能由传统的制造来实现。
添加剂制造(AM)过程中,或3D印刷,金属材料包括熔融和熔合精细尺度粉末颗粒 - 在亚毫米级“池”创造的 - 每个大约比海滩沙粒更细的10倍欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台着眼于材料上的激光或电子束。
“高度聚焦光束提供精致的控制,从而实现属性的‘调谐’在印刷对象的关键位置,“特雷萨·波洛克,加州大学圣芭芭拉分校的材料教授,副院长工程学院的说。欧洲杯足球竞彩“不幸的是,在能源,航天和核能应用中遇到的极端高温密集型和化学腐蚀环境中使用了许多先进的金属合金不与AM工艺兼容。”
发现新的AM-兼容材料的挑战是不可抗拒的波洛克,世界知名的科学家谁进行先进的金属材料和涂料的研欧洲杯足球竞彩究。“这是有趣的,“ 她说,"because a suite of highly compatible alloys could transform the production of metallic materials having high economic value -- i.e. materials that are expensive because their constituents are relatively rare within the earth's crust -- by enabling the manufacture of geometrically complex designs with minimal material waste.
“大多数非常高强度合金,在极端环境功能不能被打印,因为它们开裂,”继续波洛克,材料的ALCOA特聘教授。欧洲杯足球竞彩“他们可以在其液体状态开裂,仍然被打印的对象的情况下,或在固体状态下,将材料取出并给出了一些热处理后,这防止了人从采用合金,我们在应用,如目前使用的飞机发动机打印新的设计可能,例如,大幅增加的性能和能源效率“。
现在,在杂志上的一篇文章自然通信,波洛克,与木匠技术合作,橡树岭国家实验室,加州大学圣巴巴拉分校科学家的工作人员克里斯Torbet和Gareth苏厄德,以及UCSB博士学生肖恩·穆雷,基拉普什和安德鲁·伦斯基,描述了一类新的克服这种开裂问题,因此,持有巨大的承诺推进使用AM来生产在高应力使用复杂的一次性部件高温合金,高- 表演环境。
The research was supported by a $3 million Vannevar Bush Faculty Fellowship (VBFF) that Pollock was awarded from the U.S. Department of Defense in 2017. The VBFF is the Department of Defense's most prestigious single-investigator award, supporting basic research that could have a transformative impact.
在论文中,作者描述了一类新的高强度,耐缺陷,3D-可印刷超合金,其定义为保持其在温度材料完整性达到其熔点的90%的典型镍基合金。大多数合金在它们的熔化温度的50%的崩溃。
这些新的超合金包含约相等的部分钴(Co)和镍(Ni),加上少量的其它元素。
这些材料是适欧洲杯足球竞彩合于无裂纹通过电子束熔炼(EBM)3D打印,以及更具挑战性的激光粉末床接近,使它们用于打印正在进入市场机的过多广泛有用。
因为在高温下它们的优异的机械性能的,镍基超合金是首选的结构部件诸如单晶(SX)涡轮机叶片和飞机发动机的热部分中使用的叶片的材料。在该小组开发了一种高温合金的一种变体,波洛克说,“钴的高比例使我们能够拥有设计成使它具有广泛的印刷条件相容的合金的液态和固态的状态。”
新合金的开发得到了执行,与国家材料基因组计划,它具有支持研究,以解决重大挑战通过开发先进材料面临的社会底层的目标对准美国国家科学基金会资助的项目的一部分,以前的工作便利欧洲杯足球竞彩“快一倍,而成本的一半。”
在这方面波洛克的NSF工作中与同事UCSB材料的教授卡洛斯·列维G.和安东范德法师合作进行。欧洲杯足球竞彩
他们的努力包括开发和一套计算和高通量探索大型多组分组合物所需空间合金设计工具需要发现新的合金整合。
在讨论新的纸张,波洛克也承认协同研究环境工程学院,使得这可能工作中的重要作用。
来源:https://www.universityofcalifornia.edu/