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锯床技术

[如何安装锯床的锯片]三重强度3D打印超耐腐蚀不锈钢316L

日期:2019-06-20 10:06:28
2017年11月1日16: 27: 06来源:3D Science Valley点击:10592 [中国机床商业网专栏技术新闻]不锈钢是近150年前发明的,至今仍然很受欢迎。它是通过将钢本身与铁和碳(有时是其他金属,如镍)混合并加入铬和钼来制造,以防止生锈和腐蚀。铬促进钢的钝化并使钢保持稳定的被动状态。随着钼含量的增加,钢的高温强度增加,如耐久性,蠕变等性能大大提高。  

 

它是对冶金领域,复杂系列冷却,加热处理和轧制步骤的深入研究,使材料具有紧密堆积的合金晶粒结构,在晶粒之间具有薄的边界微观结构。当金属弯曲或受到应力时,容易发生裂缝,但强大的边界作用可防止这些裂缝发生,使材料更坚固,同时仍具有足够的柔韧性以形成所需形状。  研究人员长期以来一直试图制造更坚固的金属零件。计算机控制的高功率激光束通过粉末床选择性金属熔化技术在金属表面上来回移动。激光熔化的颗粒碰撞并熔合在一起,然后粉末床下降以处理另一层金属粉末。新熔化的材料粘合到下面的层上,并且通过重复这种逐层熔化,该划分可以构建复杂的形状,例如火箭和航空发动机。  问题是在显微镜下,这些不锈钢部件通常是高度多孔的并且容易破碎。 最后,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)与佐治亚理工学院和俄勒冈州立大学武器国家实验室的科学家合作,通过改变工艺参数和过程控制来改善零件的机械性能。通过控制激光能量并采用快速冷却过程,研究人员可以获得更复杂的零件加工结果。  研究人员在316L不锈钢3D打印方面取得了突破,这是一种低碳成分的普通海洋级不锈钢。它广泛用于石油管道,发动机零件和厨房设备,并且通常腐蚀性低,延展性高。令人兴奋的是,测试表明,坚固耐磨的3D打印316L不锈钢比其他形式的钢具有更高的强度和延展性,因此可用于化学设备,医疗植入物,发动机零件以及需要的地方。设备具有优异物理特性的各种其他应用。    现在,研究人员不仅将这一过程控制过程应用于不锈钢的加工,还应用于其他金属材料的加工。 3D Science Valley了解到,他们可以使3D打印机在不同尺度上构建小型墙体单元结构,以防止出现裂缝和其他常见问题。测试表明,在某些条件下,这些3D打印不锈钢部件的强度是传统制造工艺的三倍。这一发现也发表在Nature Materials *上。    宾夕法尼亚州Necchi Mellon大学的机械工程师Rahul Panat表示,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的发现非常令人兴奋。此外,Panat和他的同事正在使用这种方法通过商用3D打印机制造更强的金属。  这种高强度不锈钢的可用性使得3D打印技术不仅可以用于航空航天工业中的飞机燃料箱,还可以用于高强度压力管道的核电站。  3D Science Valley认为,由于缺乏模块化和设计自由,3D打印很容易被业界记住。通过3D打印实现的材料制备技术的改进很容易被当前的商业社区所忽视。幸运的是,世界各地的许多研究机构正在通过3D打印技术进行改善材料性能的研究。这些发现将进一步扩大3D打印的市场应用空间,并刺激金属3D打印技术的市场增长。  随着设备加工技术的提高,加上材料的合作和价格的合理化,金属3D打印必将在工业化领域变得越来越广。对于加工应用,要满足这样的技术浪潮,了解金属3D打印的冶金加工已成为必修课。 事实上,金属加工中发生了许多微妙的事情。在选择性激光熔化的情况下,在激光熔化粉末的过程中,每个激光点产生一个微熔池,从粉末的熔化到冷却到固体结构,斑点的大小和产生的热量靠权力。尺寸决定了这个微熔池的大小,这会影响零件的微晶结构。此外,为了熔化粉末,必须将足够的激光能量转移到材料中以熔化中心区域中的粉末以形成完全致密的部分,但同时热传导超过激光点的周长,影响周围的粉末,一种半熔融粉末似乎会引起空隙的现象。  对于应用方面,除了设备配置的刚性条件外,冶金特性还与金属3D打印过程的许多条件有关。加工参数的设定,粉末的质量和颗粒状况,加工过程中惰性气氛的控制,激光扫描策略,激光光斑尺寸和与粉末的接触,熔池和冷却控制等。都带来了不同的冶金结果。  一般来说,处理越快,表面粗糙度越高,这是两个相关的变量。此外,残余应力是DED和SLM加工技术面临的共同话题,残余应力将影响后处理和机械性能参数。然而,根据3D Science Valley的市场研究,基于控制冶金方面的能力,残余应力也可用于帮助促进再结晶和细等轴晶体结构的形成。  在过去五年中,在理解金属印刷工艺的微观结构和新合金的加工性能方面取得了相当大的进展。同时,还观察到微观结构的不均匀性。在这方面,通过表征工作(柱状晶体,高取向,孔隙率等)进一步了解加工冶金,从而不仅提高了金属3D打印的工艺控制能力,而且对材料提出了新的要求。准备和后处理。   (原标题:三重强度,3D打印超耐腐蚀不锈钢316L) (来源:3D Science Valley)
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