materialen en productieontwerp voor metalen 3D-afdrukken

We Voorziening zorgvuldig voorgeschreven computer-aïde ontwerpmodellen samen met model-based designerlegeringen en geoptimaliseerde--en inderdaad ruimtelijk variërende--3d drukstrategieënnaar Bereik Highvalue Toegevoegde componenten11. Men kan zich voorstellen dat deze lokaal worden afgedrukt, op voorwaarde dat de benodigde 3D-afdrukinfrastructuur (in plaats van gecentraliseerde) en invoermaterialen beschikbaar zijn.

De uitdagingen zijn zowel wetenschappelijk als technologisch; Sommige kritieke - zijn gemarkeerd in FIG. 2. Deze zijn het best geadresseerd met behulp van gegevensDriven-benaderingen om rekening te houden met de complexe verwerkingsparameters van metaalpoederkenmerken tot grote mate van vrijheid van drukstrategie die de voorschotten in data-wetenschap,natuurkunde-based modellering, procesmodellering en kunstmatige intelligentie12. De meer technische aspecten van AM, zoals het startpoeder en de verwerkingsstrategie zijn cruciaal voor componentconsistentie in termen van defectmitigatie13 en kwaliteitsborging. Hoewel minder fundamenteel, commercieel implementeren van het AM-proces vereist Multi-scale-procesmodellering, verbeterd in-SITU Monitoring14 en post-Fabricatiebehandelingen, en de goedkeuring van uitgebreide industriëlenormen, vooral omdat deze legeringen zijn ontworpen voor gebruik in missie-Critical Applications in De luchtvaart- en ruimtevaartsectoren.-

with al deze in gedachten, de materialen ontwerpbenadering voor superalloy ben vereist het gebruik van gegevens van poederverwerking om strategieën te smelten en te drukken omheat behandelingen--all in de Naam van het bewust ontwerpen van zowel de samenstelling als de verwerkingsroute om minimale gebreken, minimaal afval en wenselijke relaties met microstructuur-properties te bereiken. Een dergelijke- -

angel voor de productie zou een meer attent en efficiënte methode mogelijk maken om hoogperformance structurele metalen componenten te ingenieren tijdens het respecteren van de behoeften van het milieu en het bevorderen van duurzaamheid.---f

ig. 1 Een schematische illustratie van multiscale, multiphysics fenomenen in poederbed fusion am.different fysieke effecten en geassocieerde fysica--

flUID dynamiek vastleggen van solide

vapour Transition wanneer

interacted met laser, solide staatstransformatie zoals precipitatie zodra opnieuw administratie en intrinsieke warmtebehandeling, en daaropvolgende vaste monteurs om

with schade mechanisme zoals kraken.

--

fig. 2 Belangrijkste uitdagingen in wetenschap en technologie voor digitaal ontworpen metalen 3D-printen, Aftery 13-15. Fundamenteel begrip van de verwerkingswetenschap omvat poedervorige en poedervormdistributie, interactie met warmtebron, hiërarchische microstructuur gevormd, gebreken met mitigatie en betere kwantificering van metallurgische kenmerken. Uitdagingen op het technologieperspectief omvatten parametrische optimalisatie van verwerking, real
time monitoring, instelling van kwalificatienorm, hoge doorvoertesten en productie van geschaalde