Name: Fabrication indirecte de Lattice Metals avec sections minces utilisant Coulée centrifuge (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Découvrez la fabrication indirecte de métaux en treillis par coulée centrifuge. Cette méthode combine l'impression 3D de polymères avec la coulée centrifuge pour créer des structures octet en alliages d'aluminium et de cuivre.

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Cette étude a reçu le soutien de l&#39;Initiation Grant recherche (RIG) du vice-président pour la recherche et le développement économique à l&#39;Université de North Texas (UNT). Les auteurs remercient également KCI Co. Ltd pour soutenir partiellement cette étude. Le soutien de l&#39;Institut de technologie PACCAR à UNT pour le succès de cette publication est grandement appréciée.

1. Planification de l&#39;expérience <ol><li> Dessinez un modèle sacrificiel (une structure en treillis d&#39;octets avec un système de coulée) en utilisant la conception assistée par ordinateur (CAO) comme le montre la Figure 1 et enregistrez le modèle CAO en tant que format de fichier STL. Remarque: le motif est un motif sacrificiel intégré de la structure en treillis d&#39;octets avec un système de canal de coulée qui sera finalement fondu pour la coulée. Parce que le modèle sacrificielle comprend à la fois la structure en treillis de l&#39;octet et le système de coulée, il ne représente pas exactement l&#39;octet ferme elle-même. Un fichier STL du motif sacrificiel est fourni. Noter le volume du motif sacrificiel fourni par le logiciel de CAO, qui sera utilisé pour le calcul de la masse de métaux. </li><li> Ouvrir le dessin CAO du modèle sacrificiel sur le logiciel d&#39;impression 3D connecté à une imprimante 3D pour imprimer le motif. </li><li> Assurez-vous que l&#39;imprimante 3D a assez UV plastique curable / coulable acrylique et un matériau de support en une ciredans les cartouches d&#39;imprimante. </li></ol> 2. Fabrication du modèle sacrificiel <ol><li> Fabriquer le motif sacrificiel constitué par la structure de l&#39; octet de la poutrelle et le système de carotte de coulée à l&#39; aide d&#39; une imprimante 3D (figure 2A - C). Remarque: Les processus en 2.1.3 - 2.1.7 ne sont pas nécessaires si une imprimante 3D qui ne génère pas de documents à l&#39;appui est utilisé. <ol><li> Envoyer un fichier STL du motif sacrificiel à l&#39;imprimante 3D pour imprimer un motif sacrificielle (figure 2A). </li><li> Faire fondre un matériau de support de la structure sacrificielle dans un four à une température supérieure à la température de fusion du matériau de support (60 - 70 ° C) pendant 2 heures (figure 2B). Remarque: La température pour éliminer le matériau de support ne doit pas être trop élevé. Dans le cas contraire, il peut causer des dommages à la structure sacrificielle. Le motif sacrificielle commence à s&#39;endommagé à environ 80 ° C dans cette étude. Note: La température de fusion de support matériaux varie avec les imprimantes 3D où les matériaux de support différents peuvent être utilisés. </li><li> Remplir un nettoyeur à ultrasons numérique avec huile pour bébé jusqu&#39;à 2,5 L, le volume maximal que le nettoyeur peut contenir (figure 2C). Remarque: Il a été recommandé par le fournisseur de l&#39;imprimante 3D à utiliser l&#39;huile de bébé pour dissoudre les résidus de matériau de support de type cire. </li><li> Mettez le motif sacrificiel dans le nettoyeur à ultrasons numérique et tourner sur la puissance de l&#39;aspirateur (figure 2C). Assurez-vous que le modèle sacrificiel est complètement immergée dans l&#39;huile. </li><li> Enlever les résidus de matériau de support en trempant le motif sacrificiel dans l&#39;huile à 65 ° C pendant 40 min (figure 2C). </li><li> Prendre le motif sacrificiel de l&#39;aspirateur si le matériau de support est complètement enlevé. </li><li> Avoir le motif sacrificiel sec avec un ventilateur à la température ambiante (~ 20 ° C) (figure 2C). Remarque: Il faut environ 2 heuresjusqu&#39;à ce que l&#39;huile sur la surface du motif sacrificiel est complètement séché. Considérons le modèle sacrificiel pour être complètement desséchés si la surface est non collante. </li></ol></li></ol> 3. Fabrication de moules <ol><li> Assemblée Pattern <ol><li> Fixer un joint en caoutchouc pour le motif sacrificiel (le treillis d&#39;octets avec le système de canal de coulée) et les placer sur le fond d&#39;un récipient en forme de cylindre avec une hauteur de 6,35 cm et un diamètre de 6,35 cm (figure 2D). Note: Préparer deux flacons pour la coulée chaque métal; Al et alliages de Cu. </li><li> Double vérifier le joint en caoutchouc avec le motif sacrificiel est complètement attaché au fond du flacon. </li><li> Envelopper le ballon avec un ruban adhésif de telle sorte que le mélange investissement poudre-eau, dont la procédure sera décrite dans la section suivante, ne peut pas fuir du ballon. </li></ol></li><li> Préparation du moule d&#39;investissement <ol><li> Préparer la poudre d&#39;investissement (CaSO 4 </sub&gt;, ρ = 1019 kg / m 3) de 89 g, ce qui est 87.16 ml. Utiliser une balance pour peser la poudre d&#39;investissement. Remarque: Les propriétés physiques de la poudre de placement sont présentés dans le tableau 1. </li><li> Verser la poudre d&#39;investissement dans un bol de mélange (1 L). </li><li> Versez de l&#39;eau (114 ml) dans le bol de mélange. Utilisez un bécher pour mesurer le volume d&#39;eau. </li><li> Mélanger la poudre d&#39;investissement avec de l&#39;eau dans le bol pendant 3 min. Bien mélanger jusqu&#39;à ce qu&#39;il n&#39;y ait pas de grumeaux dans le mélange investissement poudre-eau. Dans le cas contraire, il peut provoquer une mauvaise qualité du moule d&#39;investissement de surface. Suivez le flux de travail, comme le montre la figure 3. </li><li> Afin d&#39;éliminer les bulles d&#39;air dans le mélange, placez le bol dans une chambre à vide pendant 90 secondes jusqu&#39;à ce que les bulles d&#39;air ne peuvent pas être vus dans le mélange avec les yeux nus (figure 3). </li><li> Verser le mélange dans un ballon à incorporer le motif sacrificiel et le joint en caoutchouc (figure 2E). </li><li> Placez les flask dans la chambre à vide à nouveau pendant 90 secondes pour éliminer le résidu de bulles d&#39;air à l&#39; intérieur du mélange (figure 3). </li><li> Sécher le mélange dans la fiole jusqu&#39;à ce qu&#39;elle soit durcie à la température ambiante (figure 3). Remarque: En règle générale, il faut environ 10 à 15 minutes pour que le mélange soit durci à la température ambiante. </li><li> Retirer le flacon et le joint en caoutchouc au fond du mélange dans le flacon une fois que le mélange est durci (figure 3). Ce produit peut être appelé un moule en plâtre. </li></ol></li><li> Burnout <ol><li> Mettre en place un temps burn-out dans un four en suivant le chauffage et le calendrier de refroidissement (Figure 4) chauffage 23-150 ° C à 2,1 C / min; 150-370 C à 3,7 C / min; 370-480 C à 1,85 C / min; 480-730 C à 4.17 C / min; 730 C pendant 1 heure; refroidissement 730-480 C à -4.17 C / min. Remarque: Le temps de burn-out vars avec la taille d&#39;un ballon. Dans cette étude, régler l&#39;heure burn-out à 6 h. </li><li> Placer le moule en plâtre , dans un four (figure 2F). </li><li> Allumez le four et augmenter la température dans le four pour enlever le motif sacrificiel à l&#39;intérieur du moule en plâtre. Suivre la condition de température de la figure 4. Remarque: Comme les UV en matière plastique acrylique durcissable / coulable, les matériaux du motif sacrificiel, est une matière plastique thermodurcissable, un polymère acrylique, il ne coule pas, mais se dissocie en une phase gazeuse dans le four. </li></ol></li><li> Coulée centrifuge (Figure 2G) <ol><li> Assurez-vous que le bras de la machine de coulée centrifuge tourne avec une vitesse angulaire de 425 tours par minute à l&#39;aide d&#39;un compte-tours après la mise sous tension d&#39;une machine de coulée centrifuge. </li><li> Préparer deux creusets en céramique qui peut contenir un alliage de 150 g pour faire fondre. Utilisez creusets séparés pour Al et alliages de Cu pour les empêcher d&#39;être contaminés par each autre. </li><li> Allumer la puissance de la machine de coulée centrifuge. </li><li> En utilisant un outil de coupe du métal, des alliages hacher en morceaux de 10 - 20 mm de longueur. Préparez-les assez pour remplir complètement la cavité du moule dont le volume devrait être le même que le modèle sacrificiel. Note: La masse des métaux nécessaires pour remplir le même volume de la cavité du moule varie considérant densité variable pour chaque métal. </li><li> Porter des chiffons retardatrices de flamme et des gants, et des lunettes. Préparer un seau d&#39;eau (30 L) à la température ambiante. </li><li> Prenez le moule en plâtre temporairement hors du four dans la section 3.3, installez - le dans le berceau du ballon et d&#39; équilibrer le bras de la machine de coulée centrifuge (figure 5). </li><li> Placez le moule en plâtre dans le four et préchauffer à 482 ° C avant la coulée. </li><li> Placer le creuset dans le porte - creuset (figure 5). </li><li> Mettez l&#39;alliage haché dans le creuset. </li><li> Ouvrez le robinet d&#39;un oxygèneréservoir relié à une torche à oxygène-acétylène et de maintenir un niveau de pression dans le réservoir de 96,5 kPa (14 psi). </li><li> Allumer la torche à oxygène-acétylène avec un briquet et de contrôler l&#39;intensité de la flamme en ajustant le mélange des gaz. Remarque: La prudence est nécessaire lors de l&#39;utilisation de la torche à oxygène-acétylène. Sa température maximale de la flamme est d&#39;environ 1200 ° C. </li><li> Faire fondre un alliage haché (alliage d&#39;Al ou d&#39;un alliage Cu) avec la torche dans le creuset jusqu&#39;à ce que l&#39;alliage devient complètement liquide. </li><li> Agiter l&#39;alliage dans le creuset à l&#39;aide d&#39;une tige de carbone jusqu&#39;à ce que l&#39;alliage haché soit complètement fondu. </li><li> Placez le moule en plâtre dans le berceau du ballon en arrière à côté du creuset contenant un alliage en fusion (Figure 5). </li><li> Fermez le couvercle de la machine de coulée centrifuge, laissez le bras rotation centrifuge et attendre au moins pendant 3 min. Remarque: La machine de coulée centrifuge commence à fonctionner dès que le couvercle de la machine de coulée est fermée. Le bras de centrifugationtourne à une vitesse de 425 tours par minute , qui correspond à la vitesse d&#39;entrée dans la cavité de moule du motif sacrificiel, v r = 8,03 m / s 28, 29 sur la figure 5 où l&#39;orifice d&#39; entrée à vitesse est calculée en utilisant la dynamique des particules macroscopiques à partir d&#39; un angle vitesse de la coulée centrifuge bras 28, 29. </li><li> Couper l&#39;alimentation de la machine de coulée centrifuge après la rotation 3 min du bras. </li><li> Ouvrez le couvercle de la machine de coulée. </li><li> Prenez le moule en plâtre sur le berceau du ballon à l&#39;aide de pinces. </li><li> Maintenir le moule à la température ambiante pendant 15 - 20 min jusqu&#39;à ce que la couleur de l&#39;alliage fondu se tourne vers son origine dans une phase solide. </li><li> L&#39;aide de pinces, tremper le moule en plâtre dans l&#39;eau placé dans un seau (30 L) à température ambiante pendant environ 5 min. Assurez-vous que la température du moule en plâtre est proche de RT après la trempe. </li><li> Afin d&#39;obtenir le métal en treillis à l&#39;intérieur du moule, on dissout lemoule dans l&#39;eau. Le moule en plâtre se dissout facilement dans l&#39;eau. </li></ol></li></ol> 4. post-traitement pour les produits finaux de Octet Truss Metals <ol><li> Allumez la puissance d&#39;une sableuse. </li><li> Placez les métaux octet de ferme sur la plate-forme à l&#39;intérieur de la sableuse et fermer la porte de la machine. </li><li> Mettez des gants et de saisir le pistolet sableuse. </li><li> Prenez la partie de coulée du produit métallique et souffler le plâtre résiduel du treillis métallique avec la sableuse pendant 2 heures. Remarque: L&#39;intensité de la sableuse est automatiquement fixé approximativement à 550 kPa. Une fois que la sableuse est actionné, l&#39;air sort automatiquement du pistolet. </li><li> Gardez la sableuse en cours d&#39;exécution jusqu&#39;à ce que le résidu de plâtre d&#39;investissement à l&#39;intérieur du métal octet en treillis est complètement enlevée lors de la vérification à l&#39;œil nu. Remarque: Il n&#39;y a pas un critère microscopique sur l&#39;élimination des résidus de plâtre. Cela dépasse le cadre de cette étude. Til enlèvement du résidu de plâtre est facile de déterminer à l&#39;oeil nu. Parce que le treillis d&#39;octet est une structure cellulaire ouverte, il est possible de voir à travers et vérifier si ou non le résidu de plâtre est complètement enlevé. Note: La prudence est nécessaire pour la sableuse pour ne pas endommager le métal octet en treillis avec une épaisseur de paroi mince (0,5 mm) à la haute pression (550 kPa). </li><li> Si le résidu de plâtre d&#39;investissement à l&#39; intérieur du métal octet en treillis est pas complètement éliminé avec la sableuse, utiliser des méthodes de post-traitement supplémentaires, par exemple, un nettoyage à ultrasons ou en laissant le produit dans l&#39; eau pendant une journée. </li><li> En cas d&#39;utilisation d&#39;un nettoyeur à ultrasons, remplissez 0,7 L d&#39;eau dans le nettoyeur à ultrasons et placez le métal octet en treillis avec des résidus de plâtre dans le nettoyeur à ultrasons. <ol><li> Allumez la puissance de l&#39;appareil à ultrasons. </li><li> Définir une condition de fonctionnement, par exemple, 3 heures à 70 ° C. </li><li> Prenez le métal octet truss hors du nettoyeur à ultrasons une fois ee opération se termine. </li><li> Sécher le métal de la poutrelle octet à la température ambiante jusqu&#39;à ce que l&#39;eau sur la surface du métal est complètement enlevé. </li></ol></li><li> En tant que méthode de post-traitement de remplacement, laisser le métal octet en treillis dans l&#39;eau. Ceci amène le résidu de plâtre à dissoudre dans l&#39;eau. <ol><li> Placez le métal octet en treillis avec le résidu de plâtre dans l&#39;eau et le laisser pendant une journée afin que la force de liaison entre le plâtre d&#39;investissement et la surface métallique devient affaiblir dans l&#39;eau. </li><li> Prenez le métal octet truss hors de l&#39;eau. </li><li> Sécher le métal de la poutrelle octet à la température ambiante jusqu&#39;à ce que l&#39;eau sur la surface du métal est complètement enlevé. </li></ol></li><li> À l&#39; aide d&#39; une scie ou d&#39; autres outils appropriés, couper le métal rempli la cavité de la partie du système de canal de coulée de produit métallique et d&#39; obtenir l&#39;octet poutrelle finale métal ayant une taille de 25 mm x 25 mm x 25 mm, comme représenté sur la figure 1B. </li></ol>

<ol><li>Gibson, L. J., Ashby, M. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGibson%2C+LJ+%22Cellular+Solids-Structure+and+properties%22">Cellular Solids-Structure and properties</a>. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (1997).</li>
<li>Schaedler, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralight+Metallic+Microlattices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Science%22%5BJournal%5D)">Ultralight Metallic Microlattices.</a> J. Science. 334 (6058), 962-965 (2011).</li>
<li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastiff+Mechanical+Metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Science%22%5BJournal%5D)">Ultrastiff Mechanical Metamaterials.</a> J. Science. 334 (6190), 1373-1377 (2014).</li>
<li>Ju, J., Summers, J. D., Ziegert, J., Fadel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+Honeycombs+for+Modulus+and+Yield+Strain+in+Shear%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Eng.+Mater.+%26+Technol%22%5BJournal%5D)">Design of Honeycombs for Modulus and Yield Strain in Shear.</a> J. Eng. Mater. & Technol. 134 (1), 11-22 (2012).</li>
<li>Lee, J., Kim, K., Ju, J., Kim, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compliant+Cellular+Materials+with+Elliptical+Holes%3A+Materials+Design+with+Mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Transactions+of+the+ASME%3A+Eng.+Maters.+%26+Technol%22%5BJournal%5D)">Compliant Cellular Materials with Elliptical Holes: Materials Design with Mechanisms.</a> Transactions of the ASME: Eng. Maters. & Technol. 131 (1), 1-14 (2015).</li>
<li>Tan, H., Qu, S. Chap 6: Impact of Cellular Materials. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTan%2C+H+%22Cellular+and+Porous+Materials+in+Structures+and+Processes%22">Cellular and Porous Materials in Structures and Processes</a>. , CISM International Centre for Mechanical Science, Springer. (2010).</li>
<li>Phani, A. S., Woodhouse, J., Fleck, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wave+Propagation+in+Two-Dimensional+Periodic+Lattices%5BTitle%5D)+AND+%22Acoust.+Soc.+A%22%5BJournal%5D)">Wave Propagation in Two-Dimensional Periodic Lattices.</a> Acoust. Soc. A. 119 (4), 1995-2005 (2006).</li>
<li>Kumar, R. S., McDowell, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Preliminary+Design+of+Rectangular+Linear+Cellular+Alloys+for+Maximum+Heat+Transfer%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA%22%5BJournal%5D)">Rapid Preliminary Design of Rectangular Linear Cellular Alloys for Maximum Heat Transfer.</a> AIAA. 42 (8), 1652-1661 (2004).</li>
<li>Banhart, J., Weaire, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Road+Again%3A+Metal+Foams+Find+Favor%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+Today%22%5BJournal%5D)">On the Road Again: Metal Foams Find Favor.</a> Physics Today. 55 (7), 37-42 (2002).</li>
<li>Wadley, H. N. G., Fleck, N. A., Evans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+Structural+Performance+of+Periodic+Cellular+Metal+Sandwich+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Sci.+and+Technol%22%5BJournal%5D)">Fabrication and Structural Performance of Periodic Cellular Metal Sandwich Structures.</a> Comp. Sci. and Technol. 63, 2331-2343 (2003).</li>
<li>Mori, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+and+Fracture+Modes+of+Sandwich+Structures+Subjected+to+Underwater+Impulsive+Loads%5BTitle%5D)+AND+%22Mech.+of+Mater.+%26+Struct%22%5BJournal%5D)">Deformation and Fracture Modes of Sandwich Structures Subjected to Underwater Impulsive Loads.</a> Mech. of Mater. & Struct. 2 (10), 1981-2006 (2007).</li>
<li>Queheillalt, D. T., Murty, Y., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Properties+of+an+Extruded+Pyramidal+Lattice+Truss+Sandwich+Structure%5BTitle%5D)+AND+%22Scripta+Materialia%22%5BJournal%5D)">Mechanical Properties of an Extruded Pyramidal Lattice Truss Sandwich Structure.</a> Scripta Materialia. 58 (1), 76-79 (2008).</li>
<li>Queheillalt, D. T., Desphande, V. S., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Truss+Waviness+Effects+in+Cellular+Lattice+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22Mech.+of+Mater.+%26+Struct%22%5BJournal%5D)">Truss Waviness Effects in Cellular Lattice Structures.</a> Mech. of Mater. & Struct. 2 (9), 1657-1675 (2007).</li>
<li>Mullen, L., Stamp, R. C., Brooks, W. K., Jones, E., Sutcliffe, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+Laser+Melting%3A+A+Regular+Unit+Cell+Approach+for+the+Manufacture+of+Porous%2C+Titanium%2C+Bone+In-Growth+Constructs%2C+Suitable+for+Orthopedic+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Mater.+Res.+Part+B%3A+Appl.+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Selective Laser Melting: A Regular Unit Cell Approach for the Manufacture of Porous, Titanium, Bone In-Growth Constructs, Suitable for Orthopedic Applications.</a> Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomaterials. 89, 325-334 (2009).</li>
<li>Murr, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Next-Generation+Biomedical+Implants+using+Additive+Manufacturing+of+Complex%2C+Cellular+and+Functional+Mesh+Arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Phil.+Trans.+R.+Soc.+A%22%5BJournal%5D)">Next-Generation Biomedical Implants using Additive Manufacturing of Complex, Cellular and Functional Mesh Arrays.</a> Phil. Trans. R. Soc. A. 368, 1999-2032 (2011).</li>
<li>Murali, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Selective+Laser+Sintering+of+Iron-Graphite+Powder+Mixture%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Proc.+Technol%22%5BJournal%5D)">Direct Selective Laser Sintering of Iron-Graphite Powder Mixture.</a> Mater. Proc. Technol. 136, 179-185 (2003).</li>
<li>Lott, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+an+Optical+System+for+the+In-Situ+Process+Monitoring+of+Selective+Laser+Melting+%28SLM%29%5BTitle%5D)+AND+%22Ph.+P%22%5BJournal%5D)">Design of an Optical System for the In-Situ Process Monitoring of Selective Laser Melting (SLM).</a> Ph. P. 12, 683-690 (2011).</li>
<li>Song, B., Dong, S., Liu, Q., Liao, H., Coddet, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vacuum+Heat+Treatment+of+Iron+Parts+Produced+by+Selective+Laser+Melting%3A+Microstructure%2C+Residual+Stress%2C+and+Tensile+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Design%22%5BJournal%5D)">Vacuum Heat Treatment of Iron Parts Produced by Selective Laser Melting: Microstructure, Residual Stress, and Tensile Behavior.</a> Mater. Design. 54, 727-733 (2014).</li>
<li>Yadroitsev, I., Smurov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Morphology+in+Selective+Laser+Melting+of+Metal+Powders%5BTitle%5D)+AND+%22Ph.+P%22%5BJournal%5D)">Surface Morphology in Selective Laser Melting of Metal Powders.</a> Ph. P. 12, 264-270 (2011).</li>
<li>Antonysamy, A. A., Meyer, J., Prangnell, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Build+Geometry+on+the+%CE%B2-grain+Structure+and+Texture+in+Additive+Manufacture+of+Ti-6Al-4V+by+Selective+Election+Beam+Melting%5BTitle%5D)+AND+%22J.+of+Mat.+Charact%22%5BJournal%5D)">Effect of Build Geometry on the β-grain Structure and Texture in Additive Manufacture of Ti-6Al-4V by Selective Election Beam Melting.</a> J. of Mat. Charact. 84, 153-168 (2013).</li>
<li>Ladani, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+and+Global+Mechanical+Behavior+and+Microstructure+of+Ti6Al4V+Parts+Built+Using+Electron+Beam+Melting+Technology%5BTitle%5D)+AND+%22J.+of+Metalllur.+%26+Mater.+Trans%22%5BJournal%5D)">Local and Global Mechanical Behavior and Microstructure of Ti6Al4V Parts Built Using Electron Beam Melting Technology.</a> J. of Metalllur. & Mater. Trans. 46, (2015).</li>
<li>Chiras, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Structural+Performance+of+Near-Optimized+Truss+Core+Panels%5BTitle%5D)+AND+%22Solids+Struct%22%5BJournal%5D)">The Structural Performance of Near-Optimized Truss Core Panels.</a> Solids Struct. 39, 4093-4115 (2002).</li>
<li>Meisel, N. A., Williams, C. B., Druschitz, A. Lightweight Metal Celluar Structures via in Direct 3D Printing and Casting. Proceedings of the 24th Solid Freeform Fabrication Symposium. , Austin, TX. (2013).</li>
<li>Mun, J., Ju, J., Yun, B. -G., Chang, B. -M., Kim, D. -M. A Numerical Study of Molten Aluminum for Investment Casting of 3D Cellular Metals. Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , San Diego, CA. IMECE2013-62847 (2013).</li>
<li>Mun, J., Yun, B. -G., Ju, J., Chang, B. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Indirect+Additive+Manufacturing+Based+Casting+of+a+Periodic+3D+Cellular+Metal+-+Flow+Simulation+of+Molten+Aluminum+Alloy%5BTitle%5D)+AND+%22Manufact.+Process%22%5BJournal%5D)">Indirect Additive Manufacturing Based Casting of a Periodic 3D Cellular Metal - Flow Simulation of Molten Aluminum Alloy.</a> Manufact. Process. 17, 28-40 (2015).</li>
<li>Challapalli, A., Ju, J. Continuum Model for Effective Properties of Orthotropic Octet-Truss Lattice Materials. Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , Montreal, Canada. IMECE2014-38925 (2014).</li>
<li>Taylor, H. F., Flemings, M. C., Wulff, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTaylor%2C+HF+%22Foundry+Engineering%22">Foundry Engineering</a>. , John Wiley. (1959).</li>
<li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. Indirect Additive Manufacturing Based Casting (I AM Casting) of a Lattice Structure. Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , Montreal, Canada. IMECE2014-38055 (2014).</li>
<li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. Indirect Additive Manufacturing of a Copper Alloy Cubic Lattice Structure. Proceedings of the 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. , Austin, TX. SFFS2014-55 (2014).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+2+Properties+and+Selection%3A+Nonferrous+Alloys+and+Pure+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Metals+Handbook+Ninth+Edition%22%5BJournal%5D)">Volume 2 Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals.</a> Metals Handbook Ninth Edition. , American Society for Metals. Metals Park, Ohio. (1979).</li>
<li>Romano, J., Ladani, L., Razmi, J., Sadowski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+Distribution+and+Melt+Geometry+in+Laser+and+Electron-beam+Melting+Processes+-+A+Comparison+Among+Common+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22J.+of+Additive+Manuf%22%5BJournal%5D)">Temperature Distribution and Melt Geometry in Laser and Electron-beam Melting Processes - A Comparison Among Common Materials.</a> J. of Additive Manuf. 8, 1-11 (2015).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Pour la coulée de métal classique, il est important de garder l&#39;écoulement du métal fondu lisse et rationalisé en «laminaire» dans la cavité du moule et plutôt éviter un écoulement irrégulier et agité généralement observé dans un écoulement turbulent 27. Par conséquent, il est important de concevoir correctement l&#39;entrée du système de descente de coulée associé à la vitesse de rotation d&#39;un bras centrifuge pour maintenir l&#39;écoulement de métal fondu à l&#39;intérieur de la cavité de moule treil...

Les métaux sont les métaux cellulaires constitués d&#39;un réseau interconnecté de supports solides ou de plaques et ont des micro-architectures complexes avec des vides 1. Des exemples comprennent à la fois i) des mousses stochastiques structurés de façon aléatoire et ii) commandé périodiquement en deux dimensions (2D) honeycombs et en trois dimensions (structures en treillis 3D) en treillis. Ils ont reçu l&#39; attention en raison de leur rigidité spécifique élevée et la force 1-3 et haute résilience spécifique 4-5, une excellente absorption d&#39;énergie pour la charge d&#39; impact 6, isolation acoustique 7, possible conception de dissipateurs de chaleur et des échangeurs de chaleur 8. En particulier, les structures en treillis commandés périodiquement ont le potentiel pour concevoir les propriétés supérieures avec une capacité de contrôler la géométrie interne du réseau poreux. En raison de leur géométrie complexe du réseau poreux interne, il est difficile de fabriquer des métaux cellulaires en utilisant le soustractive classique machining. À ce titre, les chercheurs ont commencé à chercher des méthodes alternatives pour fabriquer des métaux cellulaires: la formation de gaz dans le métal liquide ou mélange de poudre de métal avec des agents d&#39; expansion ont été explorées pour la fabrication de formes métalliques stochastiques 9. En raison du manque de contrôle sur la topologie de la cellule, il est difficile d&#39;adapter les propriétés mécaniques. Alternativement, les méthodes pour les métaux cellulaires commandés périodiquement de fabrication ont été explorées: éradiquons minces feuilles de métal dans une forme ondulée puis en les joignant à créer des structures périodiques 10, collage fendu feuilles métalliques 11, extrusion 12, le tissage et flamboyants filaments métalliques pour fabriquer des textiles 13. Même si ces méthodes de fabrication offrent des modèles reproductibles, les modèles sont encore limités dans la direction plane. Dans un effort pour générer 3D répétition de motifs, les chercheurs ont commencé à utiliser la fabrication additive (AM); par exemple, Selective Laser Melting (SLM) 14, faisceau d&#39; électrons de fusion (EBM) <sup&gt; 15, et frittage laser direct-Métal (DMLS) 16. En dépit de leur capacité à fabriquer 3D ordonné des géométries de réseau complexes, il existe encore quelques limitations: la difficulté à utiliser des métaux avec une conductivité thermique élevée et la réflectivité optique élevée 17, haute contrainte résiduelle thermique 18, mauvaise finition de surface avec le phénomène «Balling» au cours de laser ou d&#39; électrons fusion 19 propriétés anisotropes 20-21 de pièces causées par un effet combiné de la fabrication en couches, la formation anisotrope de grains, de taille de la poudre, la puissance et la vitesse du laser ou par faisceau d&#39; électrons 15, de forte consommation d&#39;énergie, etc numérisation. La combinaison de polymère AM à base de coulée de métal peut fournir une méthode alternative pour la fabrication de métaux en treillis. On peut appeler cela «AM indirecte». AM indirecte peut fournir une solution pour résoudre les problèmes techniques AM directe des métaux mentionnés ci-dessus. Plusieurs efforts ont été made la fabrication des métaux du réseau à l&#39; aide indirecte SUIS combinant l&#39; impression 3D de polymères avec gravité sur la base coulée 22-25, par exemple, une coulée d&#39;investissement combinée à la modélisation des dépôts fondu (FDM) pour fabriquer un alliage de réseau 22-25 ou du sable de coulée combinée avec une poudre de sable AM 23 sur la base. La coulée en fonction de la gravité semble rester un défi technique pour surmonter - misrun et de la porosité provoquée par la solidification soudaine de métaux en fusion quand ils rencontrent des structures de réseau avec des coins pointus de moules structurels treillis 25-26. Relativement grande surface de moules de structure en treillis semble également contribuer à un refroidissement brusque, entraînant une solidification prématurée 25-26. Dans cette étude, nous proposons une AM indirecte alternative qui peut surmonter la misrun lors de la fabrication des métaux en treillis - coulée centrifuge à une cavité de moule en treillis par un motif de polymère en treillis sacrificielle 3D imprimé. Nous utilisons un numériquetraitement de la lumière (DLP) Méthode d&#39;impression 3D à base de construire un modèle sacrificiel structurel réseau suivie par coulée centrifuge d&#39;Al et alliages de Cu. L&#39;objectif de cette étude est de fournir un protocole détaillé sur la fabrication des métaux en treillis 3D ayant une forme complexe et une épaisseur de paroi mince. La principale contribution de ce processus est de fournir une occasion d&#39;étendre la sélection des matériaux à faible coût de fabrication pour la fabrication de métaux en treillis.

<table><tbody><tr><td>Machine de coulée centrifuge motorisée</td><td>Rey Machine de coulée centrifuge motorisée, Rey Industries Inc.</td><td></td><td>Fabriqué aux États-Unis par Rey industries, Inc. Dallas, TX 75220</td></tr><tr><td>Poudre de gypse</td><td>Satin Cast 20, FindingKing Kerr</td><td>7960</td><td>La poudre de gypse est utilisée pour fabriquer le mélange d’investissement</td></tr><tr><td>Imprimante 3D Ployjet</td><td>Projet HD3500 Plus, 3D Systems</td><td></td><td>Cette imprimante 3D à base de polymère pour imprimer des motifs sacrificiels pour le moulage.</td></tr><tr><td>Matériaux de la cartouche - Plastique acrylique durcissable aux UV et coulable</td><td>VisiJet Procast, 3D Systems</td><td></td><td>Il s’agit d’un matériau coulable qui va être brûlé avant la coulée</td></tr><tr><td>Matériaux de la cartouche - matériau de support</td><td>VijiJet S300, 3D Systems</td><td></td><td>Il s’agit d’un matériau de support qui va être retiré avant l’assemblage du motif</td></tr><tr><td>Grain de coulée de bronze ancien</td><td>Rio Grande</td><td>706051</td><td>Ce grain de bronze véritable ne contient pas de zinc. Très fluide, il fond rapidement, lance proprement et offre un bon équilibre entre résistance et durabilité. La couleur bronze chaud et profond a de riches nuances de rouge et l’alliage se patine bien. La composition est de 90 % de cuivre avec une quantité d’étain ; entre dans la catégorie CDA#90700. Ce grain est vendu en paquets de 1 lb.</td></tr><tr><td>Fil rond en aluminium, bobine de 1/8 po, 1 lb, Dead Soft</td><td>Rio Grande</td><td>134700</td><td>Léger et solide, le fil d’aluminium est un choix économique et polyvalent. Pas aussi blanc que l’argent, l’aluminium offre un ton plus chaud un peu comme celui du platine. Souder UNIQUEMENT avec des soudures à basse température telles que Stay-Brite ; Convient aussi bien pour le soudage à l’arc pulsé que le soudage au laser. Ce fil d’aluminium de qualité est emballé sur des bobines de 1 lb.</td></tr><tr><td>Logiciel de conception assistée par ordinateur (Pro-e)</td><td></td><td></td><td>Ce logiciel peut être remplacé par d’autres tels que Auto CAD, Catia, etc.</td></tr><tr><td>ProJet Finisher 1-A</td><td>3D Systems</td><td></td><td>Cette machine est utilisée pour fondre le matériau de support.</td></tr><tr><td>Nettoyeur à ultrasons numérique de 160 watts 2,5 litres avec minuterie Anneaux chauffants Outils</td><td>Chicago, électrique, Outils</td><td></td> électriques <td>Capacité de 85 oz, Cinq cycles de nettoyage : 90, 180, 280, 380 et 480 secondes, Nettoyage avec ou sans chaleur, Minuterie numérique LED facile à lire, Ventilateur de fenêtre bien visible</td></tr><tr><td>.</td><td>Honeywell Inc.&nbsp ;</td><td>HT-800</td><td>120 V A.C., 60 Hz., 0.85 A. TP</td></tr><tr><td>Cire de paraffine pour feuille de cire - Feuille de cire rose du modéliste, 3 » par 6 », 24-Ga.</td>La cire en feuille <td>Rio Grande</td> 700075 est flexible et peut être coupée ou façonnée dans <td>n’importe</td><td>quelle forme. C’est s idéal pour la conception car vous pouvez dessiner ou tracer directement sur la feuille ; Choisissez du vert ou du rose selon ce qui mettra le mieux en valeur vos créations. Des normes de fabrication élevées garantissent une cohérence exceptionnelle et des économies de prix significatives. La valeur est accrue par de plus grandes quantités d’emballages au même prix que les petits emballages disponibles ailleurs. Chaque paquet de 8 oz contient environ 30 feuilles.</td></tr><tr><td>Cire de paraffine pour bâton de cire - Cire de carotte rouge moyenne du modéliste, 8-Ga</td><td>Rio Grande</td><td>700741</td><td>Une cire de carotte souple et plus douce que le bleu ferme. Bon pour former des portes et des grappes et brûle proprement sans résidu.</td></tr><tr><td>Lampe à alcool</td><td>Rio Grande</td><td>700008</td><td>Utilisez cette lampe pour chauffer des outils de cire ou comme polisseuse à flamme. Le lourd réservoir en verre a des côtés à facettes pour permettre de l’incliner pour orienter la flamme. Une vis de réglage pour la mèche de 7 » x 3/16 » contrôle la hauteur de la flamme. Un capuchon de sécurité éteint la flamme et empêche l’évaporation du carburant. Pour une meilleure flamme, utilisez de l’alcool méthylique. Mèches de remplacement disponibles. Le réservoir contient 5 oz (150 ml) de carburant.</td></tr><tr><td>Ensemble d’outils de sculpture à la cire - Soft Grip Wax Carvers, lot de 10</td><td>Rio Grande</td><td>700329</td><td>Ce coffret offre le meilleur de la technologie de coupe et de façonnage. Chacun de ces dix outils de sculpture à la cire en acier de haute qualité est doté d’une poignée recouverte de PVC de 5/16" qui assure une prise en main sûre et confortable pendant des heures de travail et tous ont des arêtes vives pour le façonnage et les détails fins. Affûtez ou façonnez chaque outil en fonction de vos besoins. Ces outils offrent une résistance d’outil exceptionnelle et d’excellents résultats. Cet ensemble est livré dans une boîte en bois articulée doublée de mousse.</td></tr><tr><td>Bol à mélanger en caoutchouc, 1 - 1/2 pinte</td><td>Rio Grande</td><td>702131</td><td>Ce bol en caoutchouc vulcanisé très flexible est facile à saisir, ne sera pas endommagé par une spatule et se nettoie facilement.</td></tr><tr><td>Bécher en Pyrex, 1 000 ml</td><td>Rio Grande</td><td>335040</td><td>Idéal pour tenir et chauffer les solutions de placage de bain, ce bécher en verre Pyrex véritable est robuste et durable.</td></tr><tr><td>Flacon en acier inoxydable Rio Premium, 2 - 1/2" de diamètre</td><td>Rio Grande</td><td>70201514</td><td>Ce flacon solide en acier inoxydable de qualité #304 est résistant à la corrosion, durable pour une longue durée de vie et fonctionne à des températures extrêmes sans distorsion.</td></tr><tr><td>Creuset de coulée en céramique CAST/T, 450 g</td><td>Rio Grande</td><td>705047</td><td>Fabriqué exclusivement pour la machine de coulée centrifuge CAST/T, ce creuset est conçu avec une base inclinée qui se glisse dans le support articulé sur le dessus de la machine de coulée. Cela permet au creuset de s’aligner parfaitement avec le centre de l’anneau du ballon pour assurer un versement sans erreur.</td></tr><tr><td>MyWeigh iBalance 300 Balance Numérique</td><td>Rio Grande</td><td>116850</td><td>Cette balance est utilisée pour mesurer le poids du système sacrificiel et de grappe pour le métal qui va être utilisé pour la coulée centrifuge.</td></tr><tr><td>Fond en caoutchouc - Base à anneau de flacon CAST/T</td><td>Rio Grande</td><td>705025</td><td>Spécialement conçue pour la machine de coulée centrifuge CAST/T, cette base en caoutchouc s’adapte à tous les styles d’anneaux de flacon Table King, créant un joint sûr et étanche à l’air tout au long du processus d’investissement. Le poteau central s’adapte à l’un ou l’autre des styles de disques de cire pour une polyvalence totale.</td></tr><tr><td>Scotch&reg ; Ruban adhésif coloré, 1 7/8" x 20 vg, bleu</td><td>OfficeMax&nbsp ;</td><td>22353766</td><td>Ce ruban adhésif est utilisé pour s’assurer que le mélange de gypse-eau recouvre entièrement le motif sacrificiel assemblé à l’intérieur du ballon en permettant d’ajouter du matériau au-dessus de la hauteur du ballon</td></tr><tr><td>Machine de coulée sous vide - V.I.C. 12 Machine de coulée de flacons solides et perforés de table avec l’assistant Rio, 110 volts</td><td>Rio Grande</td><td>70511814</td><td>La machine de coulée V.I.C. 12 offre toutes les dernières innovations techniques pour un investissement sous vide et une coulée efficaces et productifs. Conçue pour répondre aux exigences des opérations de coulée de taille moyenne, cette machine comprend une puissante pompe à vide de 1/2 hp, 5 cfm pour un aspiration efficace et des résultats de coulée exceptionnels. Le V.I.C. 12 coule des flacons petits ou grands. Comprend une table d’adaptation qui accepte les flacons solides standard jusqu’à 5 po x 7 po de haut et qui est montée sur des pieds en caoutchouc pour plus de stabilité.</td></tr><tr><td>Four pour brûler motif sacrificiel -Four d’émaillage Rio modèle 1000 avec contrôleur de neuf programmes</td><td>Rio Grande</td><td>703121</td><td>Le four d’émaillage Rio dispose de trois températures de cuisson prédéfinies pour les émaux et de six que vous pouvez définir. Utilisez le contrôleur exclusif Rio pour régler et maintenir les températures de cuisson. Parfait pour tous les types d’émaillage, y compris les pièces hautes. Comprend suffisamment d’espace pour la cuisson et une porte facile à verrouiller qui ne secouera pas vos émaux lors de l’ouverture et de la fermeture. Convient également pour le métal, l’argile, le verre et la céramique. Le boîtier en acier galvanisé avec brique réfractaire isolante à haute température les maintient au frais. Élément protégé dans une rainure encastrée. Comprend des instructions d’utilisation.</td></tr><tr><td>Smith Complete Little Torch Système d’acétylène et d’oxygène</td><td>Rio Grande</td><td>500030</td><td>Obtenez tout ce dont vous avez besoin pour équiper votre atelier de brasage et de brasage. Utilisez les systèmes Little Torch pour les applications de brasage, de brasage et de moulage de l’or ou de l’argent. Effectuez chaque travail de soudure et de fusion en toute confiance et facilité ! Ce système accepte tous les embouts d’accessoires Little Torch pour la fusion, le brasage et les gros travaux de brasage et est un incontournable pour chaque bijoutier.</td></tr><tr><td>Tablier de sécurité résistant à la chaleur</td><td>Rio Grande</td><td>750160</td><td>Le tablier spécialement conçu a un 800 &deg ; F (427 &deg ; C) résistance à la température. Sa finition réfléchissante repousse les éclaboussures de métal chaud et aide à isoler le porteur de la chaleur.</td></tr><tr><td>Radnor Gants résistants à la chaleur</td><td>Rio Grande</td><td>350050</td><td>Ces gants souples et résistants à la chaleur sont idéaux pour les projets d’émaillage, vous permettant de saisir même les petites pinces en toute sécurité. Les gants en cuir bleus à épaules fendues sont faits de cuir de vachette résistant et doublés de coton et de mousse, et ont des ailes de pouce renforcées.</td></tr><tr><td>Lunettes à souder en platine, #7</td><td>Rio Grande</td><td>113914</td><td>Protégez-vous et protégez vos employés lorsque vous soudez du platine. Les lunettes confortables sont dotées d’oreillettes réglables et de verres en polycarbonate vert IR #7 de 52 mm. L’objectif #7 est approuvé par The Platinum Guild.</td></tr><tr><td>Pince à flacons économiques à usage léger Rio</td><td>Grande</td><td>704026</td><td>Fabriquées en acier plié, ces pinces sont conçues pour manipuler des flacons de 3-1/2" ou moins de diamètre. Les encoches à petit angle permettent de s’adapter aux flacons de petite taille et la zone de contour arrondie plus grande maintient en toute sécurité les flacons plus grands.</td></tr><tr><td>Godet à tamis séparateur</td><td>Rio Grande</td><td>201360</td><td>Sableuse à sable de 15 » de diamètre, 11-1/2 » de profondeur</td></tr><tr><td>- Econoline - 101701CB-A - Armoires autoportantes Largeur de l’espace de travail (pouce) : 60 Profondeur de l’espace de travail (pouce) : 48</td><td>MSC industrial supply Co.&nbsp ;</td><td>223818</td><td>Armoires sur pied ; Largeur de l’espace de travail (po) : 60 ; Profondeur de l’espace de travail (po) : 48 ; Hauteur de l’espace de travail (po) : 40 ; Exigence d’air : 12 CFM @ 80 psi ; Largeur totale de l’armoire (po) : 65 ; Profondeur maximale de l’armoire (po) : 86</td></tr><tr><td>Johnson’s Baby Oil Shea & Beurre de cacao&nbsp ;</td><td>Wal-Mart</td><td>260074132</td><td>Cette huile pour bébé est utilisée pour éliminer les résidus du matériau de support pour le motif sacrificiel coulable à l’aide d’un nettoyeur à ultrasons numérique.</td></tr><tr><td>Kit de cadre de scie et de lame de scie allemand de 4 po</td><td>Rio Grande</td><td>110112</td><td>Les cadres de qualité fabriqués en Allemagne sont nos cadres de scie les plus populaires, et ce cadre comprend un pack d’échantillons de lames de scie allemandes Rio ! Le cadre de scie réglable vous permet d’obtenir la tension de lame que vous souhaitez. La profondeur de la gorge est de 102 mm (4 po). Les lames de scie ont un dos arrondi qui facilite la coupe des courbes et des coins et sont fabriquées en acier trempé et trempé.</td></tr></tbody></table>

fabrication indirecte de lattice metals avec sections minces utilisant coulée centrifuge

Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

Une des méthodes typiques pour la fabrication de métaux en treillis 3D est la fabrication (AM) processus additif direct de métal tel que le laser sélectif de fusion (SLM) et faisceau d&#39;électrons de fusion (EBM). En dépit de sa capacité de traitement potentiel, la méthode AM directe présente plusieurs inconvénients tels que le coût élevé, la mauvaise finition de surface des produits finis, limitation dans le choix des matériaux, le stress thermique et des propriétés anisotropes de pièces. Nous proposons une méthode rentable pour la fabrication de métaux en treillis 3D. L&#39;objectif de cette étude est de fournir un protocole détaillé sur la fabrication des métaux en treillis 3D ayant une forme complexe et une épaisseur de paroi mince, par exemple, truss d&#39;octets en Al et alliages de Cu ayant une longueur de cellule unitaire de 5 mm et une épaisseur de paroi cellulaire de 0,5 mm. Une procédure expérimentale globale est divisée en huit sections: (a) l&#39;impression 3D de motifs sacrificiels (b) à l&#39;état fondu à partir de matériaux de support (c) de l&#39;élimination des résidus de matériaux de support (d) motif assembly (e) l&#39;investissement (f) burn-out des motifs sacrificiels (g) centrifuge coulée (h) de post-traitement pour les produits finaux. La technique AM indirecte proposée offre la possibilité de fabriquer des métaux en treillis ultra-légers;. Par exemple, des structures en treillis avec les alliages d&#39; Al. Il apparaît que les paramètres du procédé doivent être correctement contrôlées en fonction des matériaux et la géométrie du réseau, en observant les produits finaux des métaux octet en treillis selon la technique AM indirecte.

En utilisant la fabrication d&#39;additif indirect décrit dans la section de protocole, Al et alliages de Cu ont été utilisés pour les métaux de fabrication octet de treillis, comme représenté sur la figure 1 le procédé de coulée entier est résumée à la figure 2 La procédure consiste en huit sections:.. (A) sacrificiel motif d&#39;impression (b) de fusion du matériau de support (c) d&#39;enlèvement de résidus de matériau de support (d) de l&#39;ensemble ...

Un procédé de fabrication d&#39;un additif indirect combinant une impression en 3D de polymères avec une coulée centrifuge est décrite pour la fabrication de métaux en treillis d&#39;octets 3D (Al et alliages de Cu) ayant une longueur de maille de 5 mm, avec une épaisseur de paroi de 0,5 mm.

Fabrication indirecte de Lattice Metals avec sections minces utilisant Coulée centrifuge

One of the typical methods to manufacture 3D lattice metals is the direct-metal additive manufacturing (AM) process such as Selective Laser Melting (SLM) ...

L'objectif général de cette vidéo est de démontrer le processus de remplissage d'une microcavité cellulaire avec un métal en fusion pour la fabrication de métaux en treillis par moulage centrifuge. Ce contenu peut aider à répondre à des questions clés, telles que la manière dont les paramètres du procédé, les propriétés matérielles du métal en fusion et la géométrie de la cavité du moule en treillis sont corrélés avec l'écoulement et la solidification lors du micro-moulage rapide. Cette technique complète l'impression 3D directe massive de métaux dans la fabrication de métaux en treillis, et élargit le choix des matériaux dans l'espace de conception des métaux en treillis.Aujourd'hui, je vais démontrer la procédure avec l'étudiante au doctorat Jiwon Mun. En préparation, dessinez un motif sacrificiel d'une structure en treillis octet avec un système de canaux de coulée à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur. Ce motif intégré d'une structure en treillis octet avec un système de canaux de coulée est fondu pendant le moulage.À l'aide du logiciel de CAO, enregistrez le volume du modèle sacrificiel afin de calculer la masse métallique requise. Après avoir imprimé le

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