materials und Fertigungsdesign für Metall 3D-Druck
WE sollen sorgfältig vorgeschriebene Computer--icaDed-Design-Modelle zusammen mit modell-bassigen Designerlegierungen und optimiert--and in der Tat räumlich variieren--3d-Druckstrategien an HighValue-Zusatzkomponenten erstellen11. Man kann sich vorstellen, dass diese lokal gedruckt werden, vorausgesetzt, dass die 3D-Druckinfrastruktur, die erforderlich ist (eher zentralisiert), und Eingabematerialien sind verfügbar.
Th Herausforderungen sind sowohl wissenschaftlich als auch technologisch; Einige kritische, sind in Fig. 2 hervorgehoben. Diese werden am besten unter Verwendung von Daten-DRivenansätzen, um die komplexen Verarbeitungsparameter aus Metallpulvercharakteristiken auf ein großes Maß an Druckstrategie zu berücksichtigen, die die Fortschritte in der Datenwissenschaft, Physik-BASED-Modellierung, Prozessmodellierung und künstliche Intelligenz12. Die technischeren Aspekte von AMS wie dem Startpulver und der Verarbeitungsstrategie sind für die Komponentenkonsistenz in Bezug auf die Defektminderung13 und der Qualitätssicherung von entscheidender Bedeutung. Während weniger grundlegend, kommerziell, im Handel implementiert wird, dass der AM-Prozess die Multi-Scale-Prozessmodellierung erfordern, in-SITU-Überwachung14 und Post-FABRICATION-Behandlungen verbessert, und die Annahme umfassender Industriestandards, insbesondere weil diese Legierungen für den Einsatz in Mission-kritischen Anwendungen in Mission In den Aeronautics and Space Sektoren.
with all dies ist im Sinn, der Materialdesign-Ansatz für Superlegoy AM erfordert die Verwendung von Daten von der Pulververarbeitung zur Schmelz- und Druckstrategie, um \"NHEAT-Behandlungen--all in der Name, um bewusst sowohl die Komposition als auch den Verarbeitungsweg bewusst zu entwerfen, um minimale Fehler, Mindestabfälle und wünschenswerte Mikrostruktur-Properties-Beziehungen zu erreichen. Ein solches- pasprack an der Fertigung würde einenachdenklichere und effizientere Methode ermöglichen, um hoch-performance strukturelle metallische Komponenten zu technischen und die Bedürfnisse der Umgebung zu respektieren und Nachhaltigkeit zu fördern.
---ig. 1 Eine schematische Darstellung von MultiScale, Multiphysics Phänomene in Pulver
Bed Fusion AM.different physikalische Wirkungen und zugehörige Physiktaken Ort während der AM AM inklusive Pulverpartikeldynamik aufgrund von Gaserweiterung, thermisch--fL
uid dynamics erfasst solideliquidvapour-Übergang, wenn\\ mit Laser, fester Zustandsumwandlung, wie Ausfällung, einmal Remeling und intrinsische Wärmebehandlung, und anschließende feste Mechaniken, um
with-Schadensmechanismus wie Cracking zu deaktivieren.
-Fig. 2 Schlüsselherausforderungen in Wissenschaft und Technologie für digital gestaltete Metall 3D-Druck, After7,13-15. Das grundlegende Verständnis der Verarbeitungswissenschaft umfasst Pulverströmungsfähigkeit und Pulverformverteilung, Wechselwirkung mit Wärmequelle, hierarchische Mikrostruktur, Defekte Minderung und eine bessere Quantifizierung von metallurgischen Merkmalen. Herausforderungen auf der Technologie-Perspektive umfassen die parametrische Optimierung der Verarbeitung, der echten-TIME-Überwachung, der Errichtung von Qualifikationsstandard, hoher Durchsatzprüfung und Herstellung von skaliertenUP-Komponenten. Die Konstruktion von Superlegierungen für AM hat zwischen Herstellbarkeit, mechanischer Integrität, Stabilität und Kosten.