亚洲成人高清在线,中文字幕免费视频精品一,亚洲国产午夜电影在线入口,中文字幕亚洲日本岛国片,亚洲深夜福利视频,亚洲第一福利网

HI~歡迎來到數造云打印平臺!

設計師認證

您的設計師身份尚未確認

設計師身份確認后方可提現。
現在去確認嗎?

您的位置: 首頁 > 打印知識庫 > 材料資訊

金屬3D打印的最佳實踐(二):NASA新材料3D打印工藝開發備忘錄

采用3D打印制造火箭發動機部件已經被業內專家作為一種潛在的解決方案,基于輕量化和一體化的制造優勢,3D打印可以減少部件的總數量并能釋放火箭的容量,同時帶來成本的降低。在這個過程中,材料及其安全可靠的打印工藝是極其重要的。本期,3D打印技術參考帶來NASA對一種火箭推進部件用新合金的開發備忘錄。

▌項目背景


2014-2017年,來自馬歇爾航天飛行中心(MSFC)、美國宇航局格倫研究中心(GRC)和蘭利研究中心的團隊完成了GRCOP-84(Cu-8%Cr-4 %Nb)銅合金SLM工藝開發,并利用其進行了液氧甲烷發動機燃燒室的低成本制造。2016-2017年,MSFC進行了幾次成功的高溫試驗。該項目的另一個里程碑是發布了GRCOP-84的成分數據,其目的是可以獲得更多的粉末供應商以及3D打印服務商。下一步的開發工作自然指向了GRCOP-42(Cu-4 % Cr-2% Nb)銅合金,這是一種相比前者具有相似強度但可以提供更高熱導率的新材料,這使得發動機的性能可以進一步得到提高。

2015年,NASA 3D打印首個全尺寸GRCOP-84

銅合金燃燒室


GRCOP-42粉末此前難以生產,但參與GRCOP-84制造的粉末供應商現在已經準備好進入這種類似合金的生產開發。較低的Cr和Nb含量實際上比GRCOP-84更容易加工,因為當銅熔化時,Cr和Nb反應非常迅速,Cr2Nb會漂浮到靜止熔化物的表面。因此,GRCOP-84中增加的Cr2Nb超過了GRCOP-42的溶解度。本研究中使用的GRCOP-42粉末的尺寸規格為0–44μm。


▌開發過程


GRCop-42的3D打印工藝開發是基于Concept Laser M2完成的,選擇該設備的主要原因是,它曾被用于GRCOP-84開發,具有一定的“銅友好性”,400 W的激光功率可以很容易地達到完全熔化GRCop-42所需的高能量密度。雖然GRCOP-84采用0.03mm的分層厚度并取得了成功,但事實證明,以這種速度構建較大的組件非常耗時,基本上275毫米高的部件需要28天才能完成打印。在GRCop-42的開發過程中,人們希望它能以更快的速度進行打印,并可以擴展到更大成型尺寸的設備,以生產更高推力的發動機。GRCop-42的高導電率意味著可以使用更低的能量,在較厚的粉層上實現穩定的熔池,調試工作最終以0.045 mm的分層厚度開始。

M2打印機參數表


在2018年初,研究人員對42個參數進行了初步試驗,建立了不同工藝組合的25個小塊。GRCop-84最佳的打印工藝能量密度為95.2 J / mm3(見表A欄),GRCop-42測試矩陣以與其相似的能量密度開始,其中功率范圍為225-325w,掃描速度范圍為800-1200mm/s,最低能量密度相當于GRCop-84的一半。據推斷,較厚的層需要稍微更小的掃描間距才能完全熔化,因此掃描間距稍有減小(見表B欄和C欄)。

GRCop-42邊界參數


在實驗過程中發現,較高能量密度條件下樣品存在過熔現象,零件周圍的粉末迅速吸收熱量。將25個樣塊進行破壞性顯微鏡檢測,對YZ平面使用圖像分析軟件確定每個樣本中孔隙的平均孔徑和平均孔隙度,在Excel中計算圓形等效直徑,并將這些值繪制在與參數對齊的顏色圖上。

孔隙度圖譜 : (a)總孔隙度(%), (b)平均孔徑(μm)


在所有數據中心找出平均孔徑小于15μm,密度大于98%的參數集,這些參數隨機分布在構建板的25個樣塊中。然后進行機械測試件的打印,測試件直徑為13 mm,Z方向高度為100 mm,每種參數均使用不同參數打印。研究人員對功率與掃描速度以及構建板上每個試樣的位置進行了標注,左上為NW,右上為NE,左下為SW,右下為SE,其中“O”為中心樣本。


▌后處理與機械測試


打印完的樣品遵循GRCOP-84的標準處理工藝進行熱等靜壓,然后進行機加工和室溫拉伸試驗。測試件被加工成ASTM E8型圓形拉伸試樣,然后按照相關標準進行拉伸試驗。無論每個試樣的制造質量如何,測試過程都要保證快速和一致性。

機械測試樣件分布圖


上圖顯示了構建板上的樣件布局。20個綠色試樣的極限拉伸強度(utss)范圍很窄,僅從339MPa到356MPa不等,延伸率大于20%。在剩下的5個標本中,有2個(黃色)的拉伸強度與大多數樣件類似,但延伸率僅有12%和15%;另外兩個(紅色)的拉伸強度僅有180MPa和197MPa,幾乎沒有延伸;最后一個(藍色)的拉伸強度最高,達到459MPa,具有中等延伸率(12%)。在初始密度研究中,NE1-1、NE1-2、E-1和E-2樣本具有最高的總孔隙度和最高平均孔徑。NW1-1樣本并未進行熱等靜壓處理,這也解釋了它非常高的強度和較低的延展性。


END


這項研究發現,GRCOP-42是一種易于打印的合金,可以制備完全致密的部件,相比GRCOP-84可以達到更快的成型速度并具有一致的性能。利用平均孔隙度和孔徑進行初始參數測試也顯示出預測力學性能的良好效果,對延伸率的影響尤其明顯。采用優化的新工藝,3D打印速度提升越20%,原來28天才能完成打印的部件現在僅需要22天多一點,幾乎節省了一周的時間。


然而這并不意味著這已經是最優的工藝,更高的功率往往會導致孔隙增多,而且還可能造成零件粘粉難以去除。因此,需要找到能量密度更低、更快、更加適宜的參數。研究人員仍需要對確定的參數集進行廣泛的測試,同時需要對不同批次的粉末進行研究,排除外在因素的影響。


全部評論 0

暫無評論

相關推薦

  • ROBOZE打造出全3D打印滑板...

    2019年8月6日,意大利3D打印機制造商ROBOZE使用Carbon PA,PEEK,Flex(TPE)和PP材料制造...

    2019-08-07
    3D打印集成制造案例:從855個...

    GE Catalyst是世界上第一臺采用3D打印組件的渦輪螺旋槳發動機,新型的結構設計因為3D打印降低了制造復雜性,它...

    2019-08-07
  • 3D打印貓喂食器,可追蹤貓的體重...

     在日常生活中很多人都喜歡小貓,有的人甚至把它當成自己的家人,然而養貓也不是一件容易的事情,你需要給它喂食,...

    2019-08-07
    德國科思創和Carbon合作批量...

    德國高性能聚合物制造商科思創和數字光合成(DLS)背后的硅谷公司Carbon合作,已經開始批量生產Carbon的聚氨酯液...

    2019-08-07
  • Druid公司推3D打印混動摩托...

    要說現在什么最火,那肯定是電動交通工具。君不見如今國內有多少電動新勢力閃亮登場。頗有你方唱罷我方登臺的趨勢,這股子風潮從...

    2019-08-06
    宜家和UNYQ合作3D打印腕托

    宜家和UNYQ加深了以游戲玩家為中心的合作。瑞典DIY家具大本營宜家長期以來一直對3D打印感興趣,去年民主設計日從一個有...

    2019-08-06
  • 光敏樹脂3D打印機在手板模型制作...

    光敏樹脂3D打印機是指以液態樹脂為加工材料的SLA工業3D打印機,又稱為光固化3D打印機。它具備強大的造型能力,可以制作...

    2019-08-06
    Acutus Medical完成...

    醫療技術公司Acutus Medical宣布完成1.7億美元D輪融資。本輪融資由新投資者8VC、Opaleye Mana...

    2019-08-06
  • 日本理光投資生物技術公司 將拓展...

    從外媒獲悉,日本理光公司投資了馬里蘭州生物技術公司Elixirgen Scientific,并獲得了其34.5%的股份,...

    2019-08-06
    砂型3D打印龍頭Voxeljet...

    從外媒獲悉,德國3D打印機制造商Voxeljet發布了2019年第一季度的財務業績。根據該報告,截止今年3月31日,本季...

    2019-08-06
舉報

請選擇舉報此信息的原因:

舉報說明(可選):

400-690-8069

主站蜘蛛池模板: 国产在线视频资源 | 精品国产高清久久久久久小说 | 亚洲欧美日韩国产 | 亚洲欧美一区二区三区蜜芽 | 日本视频一区二区免费播放 | 国产免费久久精品 | 精品999久久久久久中文字幕 | 亚洲精品视频久久 | 最新国产麻豆精品 | 综合网激情五月 | 调教女m视频免费区 | 狼狼色丁香久久女婷婷综合 | 伊人免费视频网 | 久久999精品| 在线色网址 | 亚洲一区欧美 | 狠狠艹视频| 久久综合免费 | 国产羞羞网站 | 最近在线字幕国语视频 | 国产欧美日韩精品在线 | 亚洲午夜久久久久久91 | 久久亚洲日本不卡一区二区 | 丁香伊人五月综合激激激 | 亚洲国产精品一区 | 亚洲成a人片777777久久 | 免费观看男女羞羞的视频网站 | 在线免费黄色网址 | 一区二区三区福利 | 一级毛片在线看在线播放 | 五月天婷婷缴情五月免费观看 | 在线99 | 免费啪视频一区二区三区 | 久久精品国产久精国产 | 亚洲免费网站 | 忍住波多野10分钟就可以中出 | 波多野结衣中文视频 | 一级片在线播放 | 亚洲综合一区二区精品久久 | 日韩国产成人精品视频 | 婷婷色九月综合激情丁香 |