China Powder Network News Gradient hagnýtt efni er ný tegund af samsettu efni sem er samsett úr tveimur eða fleiri efnum og samsetning þess er stöðugt hallandi. Það hefur fengið mikla athygli á ört vaxandi verkfræðisviði nútímans. Hins vegar getur hefðbundin halli hagnýtur efnisundirbúningstækni ekki uppfyllt þarfir flugs, lækninga, hernaðar og annarra iðnaðarsviða. Sem ný tækni gefur aukefnaframleiðsla nýja hugmynd til að leysa undirbúningsvandamál hallavirkra efna.
1 Virkni flokkuð efni
Functionally flokkað efni (FGM) er háþróað verkfræðilegt efni með staðbundna samsetningu, grop eða örbyggingu sem viðheldur efniseiginleikum og forðast bilun hluta í erfiðu rekstrarumhverfi.
Hugmyndin um hagnýt flokkuð efni var fyrst sett fram árið 1984 af japönsku fræðimönnum Masako Niano og Toshio Hirai. Hönnunarhugmyndin er að nota keramik/málm virkniflokkað efni með stöðugt breytandi íhlutum meðfram þykktarstefnunni til að leysa vandamálið með hitaálagi á viðmótinu inni í efninu. Í samanburði við hefðbundin samsett efni átta sig virkniflokkuð efni á stöðugri breytingu á íhlutum í hallalaginu, draga úr mismun á efniseiginleikum eins og varmaþenslustuðli og teygjustuðul milli laga og draga úr viðmótsálagi, sem bætir ekki aðeins afköst efnisins. og áreiðanleika, en bætir einnig áreiðanleika efnisins. Samsettir eiginleikar efnisins eru tryggðir.
Í dag hafa hagnýt flokkuð efni verið stækkuð frá upprunalegu háhita varmaeinangrunarefnum til lífeindaverkfræði, kjarnorkuiðnaðar, geimferða, hálfleiðara sjóntækja, varnar- og hernaðariðnaðar o.s.frv., og eru í auknum mæli metin af sérfræðingum og fræðimönnum frá öllum heimshornum. .
Með víðtækri beitingu hagnýtra efna er sífellt erfiðara með hefðbundna framleiðslutækni með löngum undirbúningslotum og flóknum verklagsreglum til að mæta hraðri undirbúningi sérhannaðar og flókinna virkniflokkaðra efna. Sveigjanlegri og skilvirkari framleiðslutækni er nauðsynleg til að stuðla að virkniflokkuðum efnum. þróun. Laser additive manufacturing (LAM) tækni er ný háþróuð framleiðslutækni þróuð á tíunda áratugnum sem samþættir tölvur, tölulega stjórn, efni og leysigeisla.
2 Meginreglan um framleiðslu á laseraukefnum
Framleiðslutækni fyrir leysiefni byggir á hugmyndinni um reikning, með því að nota leysir sem orkugjafa til að framkvæma lag-fyrir-lag leysiklæðningu á forstilltu eða samstilltu málmdufti og undirbúa fast lag fyrir lag með því að bæta við efnum. Íhlutir.
Skýringarmynd til framleiðslu á laseraukefnum
Myndin hér að ofan sýnir skýringarmyndina af framleiðslu á leysiaukefnum. Fyrst skaltu framkvæma þrívíddar CAD líkan af hlutunum sem á að útbúa með tölvu og skera CAD líkanið í þunnar sneiðar í samræmi við ákveðna þykkt, þannig að hlutarnir séu aðgreindir í röð tvívíddar planbygginga úr flóknum þremur -víddar þrívíddar mannvirki, og skanna síðan feril hverrar tvívíddar útlínur. Hannaðu og sendu unnin gögn til tölulega stjórnkerfisins til að mynda tölulega stjórnkóðann. Að lokum, undir stjórn tölvuforritsins, er duftefnið hrúgað línu fyrir línu og lag fyrir lag í samræmi við ákveðna leið með leysiklæðningu, og loks myndast þrívídd heild. Hlutar eða eyður sem krefjast aðeins lítillar vinnslu.
3 Flokkun á leysiaukefnaframleiðslu
Vegna þess að það er þróað tiltölulega sjálfstætt í mismunandi rannsóknarstofnunum um allan heim, hefur framleiðslutækni fyrir laseraukefni mörg nöfn, en meginreglurnar eru í grundvallaratriðum svipaðar. Dæmistæðasta leysibræðslutæknin er Laser Melting Deposition (LMD) með samstilltri duftfóðrun og Selective Laser Melting (SLM) með duftbekkjum.
Laserbræðslutæknin notar orkumikinn leysigeisla til að geisla yfirborð undirlagsins til að mynda bráðna laug og duftmatarinn sendir málmduftið inn í bráðnu laugina til að bráðna hratt og myndar þannig málmvinnslutengilag við málminn. undirlag og hylja yfirborð undirlagsins til að mynda nýtt málmduft. málmlag.
Munurinn á leysir sértæku bræðslutækninni og leysibræðslutækninni er munurinn á formi duftviðbótar. Áður en leysigeislaskannanir eru notaðir notar sértæka bræðslutæknin fyrst duftdreifingarrúllu til að fordreifa lagi af málmdufti á undirlagið og notar síðan leysigeislann til að forstökkva. Stilla skönnunarferillinn er notaður til að bræða duft. Eftir að hverju lagi af bráðnun er lokið, lækkar myndunarhólkurinn í fyrirfram ákveðna hæð, en duftdreifingarhólkurinn hækkar í forstillta hæð og duftdreifingarvalsinn dreifir duftlagi jafnt. Endanlegir nauðsynlegir hlutar.
4 Rannsóknarframfarir í framleiðslu leysiefnablöndunar á hagnýtum efnum með halla
Mikilvæg þróunarstefna í framleiðslu tækni fyrir aukefna leysigeisla er að búa til hágæða hallavirkt efni, sem hefur vakið mikla athygli fræðimanna heima og erlendis. Rannsóknir á samsetningu málmefna/keramikefna.
4.1 Laseraukandi framleiðsla á málmi/málm halla hagnýtum efnum
Málmefni hafa framúrskarandi alhliða eðlisfræðilega, efnafræðilega og vélræna eiginleika sem eru óviðjafnanlegir við önnur verkfræðileg efni. Að bæta enn frekar eiginleika málmefna með því að stilla örbygginguna hefur orðið meginstefna efnisrannsókna á undanförnum árum. Innleiðing hallabygginga í málmefnum brýtur upprunalega tengda efniseiginleikana, sem gerir kleift að bæta einn eða fleiri eiginleika hver fyrir sig. Hægt er að fínstilla og bæta heildarafköst og þjónustuframmistöðu efnisins til muna. Vísindamenn heima og erlendis hafa notað háþróaða leysisaukefnaframleiðslutækni til að útbúa mismunandi gerðir af málm/málm halla hagnýtum efnum og hafa gert ítarlegar rannsóknir á örbyggingu þeirra og eiginleikum.
4.2 Laseraukefnisframleiðsla á málmi/keramik halla hagnýtum efnum
Síðan á áttunda áratugnum hefur fólk tekið þátt í undirbúningi keramikhúðunar á málma. Þar til í lok níunda áratugarins þróaðist smám saman notkun á leysisaukandi framleiðslutækni til að ná fram breytingum á yfirborði málms. Sem stendur er þessi aðferð orðin ein verðmætasta og efnilegasta tæknin í breytingum á yfirborði málms og hefur verið mikið notuð á mörgum sviðum.
Vegna mismunandi bræðslumarka málmefna og keramikefna verður sterk varningur myndaður í málmbræddu lauginni, sem mun auðveldlega eyðileggja tengslin milli málmsins og keramiksins. Styrkingarfasinn sem myndast við viðbrögðin á staðnum hefur góða bleyta við fylkið og hitinn sem losaður er við hvarfið hjálpar til við að auka bleytanleika keramiksins og málmsins, þannig að sjálfmyndaður keramikstyrkingarfasinn á staðnum er þéttari sameinaður með fylkinu, sem er lausn á vandanum. Skilvirk nálgun við tengibindingarvandamál. Þess vegna hafa á staðnum sjálf-mynduð málm fylkis keramik samsett efni fengið víðtæka athygli frá vísindamönnum heima og erlendis, og fyrstu niðurstöður hafa náðst.
Heimild:
[1] Cui Xue, o.fl. Rannsóknarstaða og horfur á framleiðslu leysiefnablöndunar á afkastamiklum hallavirkum efnum. Efnisverkfræði. 2020.
[2] Xia Xiaoguang, o.fl. Rannsakaðu framfarir og horfur á aukefnaframleiðslutækni fyrir hagnýt flokkuð efni. Efnisrýni. 2021.
[3] Li Qiqi, o.fl. Rannsaka framfarir á aukefnaframleiðslutækni hallandi hagnýtra málmblöndur. Kínverskt tímarit um vélaverkfræði. 2021.
(Ritstýrt af China Powder Network/Xingyao)
Athugið: Myndirnar eru ekki til notkunar í atvinnuskyni, vinsamlegast upplýstu og eyddu ef um brot er að ræða!