Materiali e progettazione di produzione per la stampa in metallo 3D

ne prevediscono modelli di progettazione del computer---prescritti insieme con leghe di progettazione di modelli-based Designer e ottimizzato--AND in effetti spazialmente variabili

3D strategie di stampa a Raggiungere componenti aggiunti HighValue11. Si può immaginare che questi saranno stampati localmente, a condizione che sia disponibile l'infrastruttura di stampa 3Dnecessaria (anziché centralizzata) e i materiali di input sono disponibili. Le sfide

-Le sfide sono sia scientifiche che tecnologiche; Alcuni critici sono evidenziati in FIG. 2. Questi sono meglio affrontati utilizzando approcci dati-driven per tenere conto dei complessi parametri di elaborazione dalle caratteristiche in polvere metallica a un grande grado di libertà di strategia di stampa che rispettano i progressi compiutinella scienza dei dati, fisica \\ Modellazione Nbased, modellazione di processo e intelligenza artificiale12. Gli aspetti più tecnici di AM, come la polvere di partenza e la strategia di trasformazione sono fondamentali per la coerenza dei componenti in termini di mitigazione del difetto13 e garanzia della qualità. Mentre meno fondamentale, l'attuazione commerciale del processo AM richiederà la modellazione di processo multi-scale, migliorata in-situ Monitoring14 e post-Fabrication Trattamenti e l'adozione di standard industriali completi, in particolare perché queste leghe sono progettate per l'uso in applicazioni Mission-critical in The Aeronautics and Space Settori.

with Tutti questi in mente, l'approccio progettuale dei materiali per SuperLalloy AM richiede l'uso di dati da un'elaborazione delle polveri per fondere e stampare le strategie per postare i trattamenti-heat--all Nome della progettazione consapevolmente sia della composizione che del percorso di lavorazione per ottenere difetti minimi, rifiuti minimi e relazioni dissidenti di microstruttura-properties. Tale approach alla produzione consentirebbe un metodo più riflessivo ed efficiente per ingegnere alto-Prestazioni componenti metallici strutturali,nel rispetto delle esigenze dell'ambiente e promozione della sostenibilità.

fig. 1 Un'illustrazione schematica di multi-scale, multi-physics fenomeni in polvere-bed fusion am.different Effetti fisici e fisica associata

taken Place durante AM includono Dinamica delle particelle a polvere a causa dell'espansione del gas, termicafluid dinamica Capratura solido-liquid-vapour transition quando

n

interact con laser, trasformazione a stato solido come precipitazione una volta che si guarda e il trattamento termico intrinseco e la successiva meccanica solida per offendere il meccanismo di danno

-nwith come il cracking.

n

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\\n \\n \\n \\n 2 sfide chiavenella scienza enella tecnologia per la stampa 3D in metallo progettata digitalmente, dopo 7,13-15. La comprensione fondamentale della scienza di trasformazione include la produzione di fluidità in polvere e la distribuzione a forma di polvere, l'interazione con la fonte di calore, la microstruttura gerarchica formata, dei difetti della mitigazione e della migliore quantificazione delle caratteristiche metallurgiche. Le sfide della prospettiva tecnologica includono l'ottimizzazione parametrica del trattamento, il monitoraggio reale del trattamento, la creazione di standard di qualificazione, test di throughput elevato e produzione di componenti \\ Nup ridimensionati. La progettazione di superleghe per AM deve bilanciare tra producibilità, integrità meccanica, stabilità e costo. \\ N \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n