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中國石油大學(xué)《JMPT》:提出超聲波輔助直寫金屬增材制造技術(shù)!(2)

時(shí)間:2023-01-12 10:09 來源:材料學(xué)網(wǎng) 作者:admin 閱讀:



圖 5.(a)有和沒有超聲波作用的熔融金屬液滴的滴落周期和(b)液滴質(zhì)量。


圖 6.帶或不帶超聲波輔助的單程書寫金屬線。


圖 7.不同寫入速度下單程書寫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.(a)單程書寫金屬線的宏觀形貌;(b)截面圖不同的位置;(c)-(d)從截面視圖測量的寬度和高度;(e)寫入質(zhì)量和進(jìn)料質(zhì)量的比較。圖中所示的偏差為根據(jù)在三個(gè)位置測量的值計(jì)算。


圖 8.使用和不使用超聲波的不同形狀的 3D 金屬零件。(a) 3D金屬零件的書寫速度慢;(b) 3D金屬零件的書寫速度快;(c)方形的3D零件。


圖 9.具有不同層間粘接強(qiáng)度的均勻3D金屬零件。(a)彈簧形均勻三維金屬零件;(b)彈簧形狀的剖視圖均勻的3D金屬零件;(c)環(huán)形均勻的3D金屬零件;(d)環(huán)形均勻的3D金屬零件的剖視圖。


圖 10.不同形狀的3D金屬零件,具有良好的成型質(zhì)量。(a) 100-分層 3D 零件;(b)具有傾斜角度的 3D 零件;(c)大尺寸傾斜三維零件;(d)具有不同傾斜度的3D零件。


圖 11.成型件相同位置的顯微組織(a)具有和(d)無超聲波輔助,寫入速度為10 mm/s。(b)顯微硬度成型件。成型件相同位置的顯微組織(c)具有和(e)無超聲波輔助,寫入速度為16.67 mm / s。張力的骨折形態(tài)(F)有和(H)沒有超聲輔助。(g)三維成型零件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。


綜上所述,超聲波輔助直寫金屬增材可以制造一種在擠出機(jī)孔口處增強(qiáng)熔融流速穩(wěn)定性的技術(shù)。低成本和簡單基于桌面金屬增材制造原型設(shè)備的提出了以下原則。

基于超聲波輔助熱擠出機(jī)構(gòu)建仿真結(jié)果。超聲波輔助裝置得到優(yōu)化通過模擬,使其能夠?qū)崿F(xiàn)共振。金屬液與單程書寫實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)證,超聲波輔助可有效避免爐渣堵塞的發(fā)生,使孔口處的熔融金屬更穩(wěn)定。得益于熔融金屬流出的穩(wěn)定性及其長期性寫入能力,UADWMAM技術(shù)能夠使得3D金屬零件具有光滑的表面和出色的成型精度。雖然使用低熔點(diǎn)金屬進(jìn)行演示,但UADWMAM的原理與高熔點(diǎn)金屬兼容,只要熱擠出機(jī)具有熔化它們的能力。是的預(yù)計(jì)UADWMAM技術(shù)可用于開發(fā)臺(tái)式金屬打印機(jī),進(jìn)一步降低制造業(yè)中金屬添加劑的成本。

(責(zé)任編輯:admin)

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