"Multi-materiaal" is 'n modewoord in die 3D-drukbedryf. In terme van lessenaar 3D drukkers, was dit moontlik om met veelvuldige materiale in een weergawe te druk, maar industriële 3D druk het ook baie multi-materiaal ontwikkelings. Dit sluit saamgestelde materiale soos veselversterkte polimere in. Maar dr. Kevin Eckes, 'n navorsings- en ontwikkelingsingenieur by Aerosint, het gesê dat die "heilige graal" van saamgestelde materiale funksionele gegradeerde materiale (FGM) is. Eckes het Aerosint se unieke metode van multi-materiaal poeierbed 3D-drukwerk aan ons bekendgestel, en hulle is op Medium 'n Meer in-diepte perspektief word in die gedeelde inhoud gedeel. Hy het onlangs sy jongste werk oor FGM'e met ons gedeel.

"Anders as tradisionele saamgestelde materiale, in tradisionele saamgestelde materiale, word versterkingsmateriale deur die matriksmateriaal versprei. FGM'e is saamgestelde materiale waarin twee materiale deur 'n geleidelike koppelvlak aan mekaar verbind word om ooglopende verskille tussen die twee grootmaatmateriale te vermy. Grense," Eckes verduidelik. "Die doel van die skep van hierdie gradiënt is om termiese en meganiese spannings oor 'n groter volume te versprei, anders sal hierdie spannings op 'n duidelike materiaalgrens gekonsentreer word en krake of breek van die onderdeel veroorsaak."

As gevolg van sy mislukking weerstand, FGM is baie nuttig in uiterste omgewings van hoë temperatuur, chemiese of meganiese spanning, en enkel-materiaal dele kan misluk. 'n Voorbeeld van 'n FGM-onderdeel is 'n metaal-op-keramiekplaat, waar twee materiale mekaar se swakpunte teëwerk en mekaar se sterkpunte verbeter. Die keramiek self is hard, chemies en hittebestand, maar dit is ook bros en het 'n lae impaktaaiheid. Aan die ander kant het metaal 'n hoë slagtaaiheid, maar dit word maklik deur sterk sure en alkalieë verroes, en die meganiese eienskappe daarvan word beskadig wanneer dit verhit word. As hierdie twee materiale egter saamgevoeg word, is hulle amper onvernietigbaar.

Eckes het gesê: "Die metaal-tot-keramiek FGM kan die hoë temperatuur en harde chemiese omgewing van die keramiekoppervlak weerstaan, terwyl die algehele sterkte en weerstand teen bros breuk deur metaalversterking behou word."

Navorsers by Japan se Nasionale Lugvaartwetenskap- en Tegnologielaboratorium het eers cermet FGM begin gebruik in 'n poging om 'n doeltreffende en duursame termiese versperring vir herbruikbare ruimtevoertuie te skep. Hulle het gevind dat 'n plaat wat bestaan ​​uit 'n nikkel-gebaseerde superlegering en 'n samestelling gradiëntlaag van gestabiliseerde sirkonium op 'n nikkel-gebaseerde superlegering substraat 'n termiese gradiënt van meer as 1000°C kan weerstaan ​​sonder om te kraak. Onder dieselfde toestande word 100% nikkel superlegering bedek met 100% sirkonium en chroomlegering as die ontspanningslaag om termiese moegheidseienskappe te hê.

Metaal-tot-metaal FGM is ook baie nuttig. Staal-koper FGM kombineer byvoorbeeld laekoste en hoësterkte staal met die hoë termiese geleidingsvermoë en elektriese geleidingsvermoë van koper. In 'n onlangse voorbeeld het die navorsers 'n spuitgietwerktuig geskep wat 'n staal gevormde oppervlak en 'n grootmaat koperliggaam het wat aan 'n eie bufferlaagmateriaal gekoppel is. As gevolg van die hoë geleidingsvermoë van koper, word die vormverkoelingstyd met 10 sekondes verkort, en die algehele vormsiklus word met 26% verkort. Die maatskappy skat dat die verhoging van produktiwiteit hulle ongeveer $60,000 XNUMX per jaar kan bespaar.

Daar is ook polimeer-tot-polimeer FGM'e, waar rigiede en buigsame polimere gekombineer kan word, soos 'n stewige arm met buigsame gewrigte in 'n manipuleerder, of slytvaste polimere kan verbind word met taai polimere wat gebruik word vir nie-metaal dras of bewegende dele.

"Die meeste van die metodes wat in die navorsingsliteratuur beskryf word vir die skep van FGM kan slegs 1D-gradiënte skep, wat slegs geskik is vir 'n beperkte aantal toepassings, soos duursame termiese hindernisse," het Eckes voortgegaan. "Om multi-materiaal dele en FGM met volle 3D-vryheid te skep, moet ons voxel-vlak ruimtelike beheer op die materiaal uitleg uitvoer. Verskeie AM-tegnologieë wat tans op die mark is, het hierdie samestellingbeheervermoë, maar hulle is hoofsaaklik gerig op prototipe-vervaardiging. Of die vervaardiging van weggooibare dele."

Aerosint spesialiseer in multi-poeier afsetting, waar poeier voxels selektief oorgedra kan word van 'n roterende drom na 'n bouoppervlak. Alhoewel Aerosint tot dusver teoreties twee tipes poeierafsetting gedemonstreer het, kan baie materiale gevorm word. Die materiaal kan metaal, polimeer of keramiek wees, solank die vloeibaarheid en deeltjiegrootteverspreiding van die poeier met die proses versoenbaar is.

"Die mees fundamentele uitdaging in ons proses is bi-materiaal integrasie of sintering," het Eckes gesê. "Die smelttemperatuur of sintertemperatuur van die twee materiale van eutektiese sintering is baie verskillend, en daar is ooglopende fisiese beperkings. Nietemin het baie navorsers metaal-metaal en metaal-keramiek-saamsintering bewys deur materiale met versoenbare eienskappe noukeurig te selekteer. Hierdie kombinasies is nie onbeperk nie, maar ons dink hulle is ryk genoeg om 'n reeks nuttige FGM's te skep."

Volgens Eckes is die kombinasie van multi-poeierneerlegging en dubbelmateriaal-samesintering een van die doeltreffendste maniere om hoë-doeltreffendheid en vinnige multi-materiaal 3D-drukwerk te bewerkstellig. Aerosint is besig om vennootskappe te vestig met navorsingsinstellings en vakkundiges wat kundigheid het in materiaal-ko-sintering en metaal- en keramiek-3D-drukwerk.

Skakel na hierdie artikel: Die sleutel tot multi-materiaal 3D druk funksionele gegradeerde materiale

Herdrukverklaring: As daar geen spesiale instruksies is nie, is alle artikels op hierdie webwerf oorspronklik. Dui asseblief die bron vir herdruk aan: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® is 'n pasgemaakte vervaardiger wat 'n volledige reeks koperstawe verskaf, koperonderdele en koper dele. Algemene vervaardigingsprosesse sluit in blanking, reliëfwerk, kopersmedery, draad edm dienste, ets, vorm en buig, ontstellend, warm bewerk en pers, perforeer en pons, draadrol en -kartel, skeer, multi-spil bewerking, ekstrusie en metaal smee en gestempel. Toepassings sluit in busstawe, elektriese geleiers, koaksiale kabels, golfleiers, transistorkomponente, mikrogolfbuise, leë vormbuise, en poeiermetallurgie ekstrusie tenks.

Vertel ons 'n bietjie van jou projek se begroting en verwagte afleweringstyd. Ons sal saam met jou strategiese om die mees koste-effektiewe dienste te verskaf om jou te help om jou teiken te bereik. Jy is welkom om ons direk te kontak ( sales@pintejin.com )