원심 주조와 중합체의 3 차원 인쇄를 불러 간접 첨가제의 제조 방법은 0.5 mm의 벽 두께 5mm의 단위 셀 길이를 갖는 제조 3 차원 옥 테트 트러스의 금속 (알루미늄 및 구리 합금)에 대해 설명한다.
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원심 주조와 중합체의 3 차원 인쇄를 불러 간접 첨가제의 제조 방법은 0.5 mm의 벽 두께 5mm의 단위 셀 길이를 갖는 제조 3 차원 옥 테트 트러스의 금속 (알루미늄 및 구리 합금)에 대해 설명한다.
3D 격자 금속을 제조하는 전형적인 방법 중 하나는 선택적 레이저 용융 (SLM) 및 전자빔이 (EBM) 용융으로 직접 금속 첨가제 제조 (AM) 공정이다. 잠재적 인 처리 능력에도 불구하고, AM 직접적인 방법은 높은 비용, 최종 생성물의 불량한 표면 마무리 제한 재료의 선택에있어서, 높은 열 응력 및 부품의 이방성 특성과 같은 몇 가지 단점이있다. 우리는 3 차원 격자 금속을 제조하는 비용 효율적인 방법을 제안한다. 예 옥텟 트러스 5 mm의 단위 셀 길이의 셀 벽 두께를 갖는 알루미늄 및 구리 합금으로 만들어진,이 연구의 목적은 복잡한 형상의 얇은 두께를 갖는 3 차원 격자 금속의 제조에 대한 상세한 프로토콜을 제공하는 것이다 0.5 mm의. 전반적인 실험 절차 8 개의 섹션으로 분할되어, 희생 패턴 (a) 3 차원 프린팅 (b)지지 물질 (c) 지지체 물질의 잔류 물을 제거 아웃 용융 (d) 패턴 assemblY (E) 투자 (f)는 최종 제품에 대한 희생 패턴 (g) 원심 주조 (시간) 후 처리의 레코딩 아웃. 제안 간접 AM 기법은 초경량 금속 격자를 제조 할 가능성을 제공한다. 예를 들어, 격자 구조의 Al 합금. 이는 공정 변수가 적절히 간접 AM 기술에 의해 옥텟 트러스 금속의 최종 생성물을 관찰 재료, 격자 구조에 따라 조절되어야 함을 보인다.
셀룰러 금속은 고체 스트럿 또는 판의 상호 연결된 네트워크로 구성 금속이며, 1 공극 복잡한 마이크로 아키텍처를 가지고있다. 예는 모두 I) 임의로 구조 확률 발포체를 포함 II)의 주기적 2 차원 넓어짐과 3 차원 격자 형 트러스 구조를 지시. 그들은 그들의 높은 비 강성과 강도 1-3과 높은 비 탄력성 4-5, 충격 하중 6, 음향 절연 7, 열 dissipaters 및 열교환 기 (8)의 가능한 디자인에 대한 우수한 에너지 흡수에주의를 받았습니다. 특히, 주기적으로 정렬 격자 구조 내부 다공성 네트워크 구조를 제어하는 기능이 우수한 특성을 설계 할 수있는 잠재력을 가지고있다.
그들의 복합 다공성 내부 네트워크 구조로, 종래의 서브 트랙 티브 machinin 금속을 사용하여 세포를 제조하기가 어렵다지. 이러한 연구 결과는 세포 금속을 제조하는 다른 방법을 찾고 시작으로 : 액체 금속의 가스를 형성 또는 발포제와 금속 분말을 혼합 확률 금속 형태 (9)를 제조 탐구 하였다. 인해 셀 토폴로지 제어의 부족, 그 기계적 특성을 조정하기 어렵다. 또한, 정기적으로 주문 휴대 금속의 제조 방법을 탐구했다 : 정기적 인 구조 (10)를 생성하도록 결합 다음에 물결 모양으로 금속의 얇은 시트를 스탬핑, 접합 섬유 (13)를 제조하는 금속 시트 (11), 압출 (12), 직물 및 타오르는 금속 필라멘트를 슬롯. 이러한 제조 방법은, 반복 패턴을 제공하는 경우에도 패턴은 여전히 평면 방향으로 제한된다. 3D 패턴의 반복을 생성하기위한 노력의 일환으로, 연구자들은 첨가제 제조 (AM) 사용하기 시작, 예를 선택적 레이저 용융 (SLM) (14), 전자빔 용융 (EBM) (15), 및 직접 금속 레이저 소결 (DML이) 16. 복잡한 격자 형상을 주문 3D 제작하는 그들의 능력에도 불구하고, 여전히 몇 가지 제한 사항이 존재한다 : 어려움 레이저 또는 전자 녹는 동안 높은 열 전도성과 높은 광 반사율 (17), 높은 열 잔류 응력 (18), '볼링'현상과 가난한 표면 마감 금속을 사용하여 19 이방성 특성 적층 제조, 입자, 분말의 크기, 전력 및 레이저 또는 전자선 (15), 고 에너지 소비 등의 주사 속도의 이방성 형성의 조합 된 효과로 인한 부품 20-21.
금속 주조에 기초하여 중합체 AM 결합하면 격자 금속을 제조하는 대체 방법을 제공 할 수있다. 하나는이 "간접 AM"을 호출 할 수 있습니다. 경유 AM 위에서 언급 한 금속의 직접 AM의 기술적 과제를 해결하기위한 솔루션을 제공 할 수있다. 여러 가지 노력은 엄마왔다샌드 분말과 함께 격자 합금 22-25 모래 캐스팅을 제조하기 위해 예를 들면, 융착 모델링 (FDM)과 결합 인베스트먼트 주조, 드 간접 중력 기반 주조 22-25로 중합체의 3D 인쇄 함께 AM하여 격자 금속을 제조 오전 23 기반. 그들은 격자 구조 금형 25 ~ 26의 날카로운 모서리와 네트워크 구조를 만날 때 용융 금속의 급격한 응고에 의한 misrun 및 기공 - 중력을 기반으로 캐스팅 극복하기 위해 기술적 인 도전을 계속 나타납니다. 격자 형 구조의 상대적으로 큰 표면 영역은 조기 고화 25-26 결과, 급격한 냉각에 기여하는 것으로 보인다.
3 차원 인쇄 희생 중합체 격자 패턴으로 이루어지는 격자 형의 캐비티 원심 주조 - 본 연구는 격자 금속의 제조시 misrun을 극복 할 수있다 다른 간접 AM을 제안한다. 우리는 디지털을 사용광 처리 (DLP) Al 및 구리 합금의 원심 주조 하였다 격자 구조 희생 패턴을 구축하는 기반 3D 인쇄 방법. 이 연구의 목적은 복잡한 형상의 얇은 두께를 갖는 3 차원 격자 금속의 제조에 대한 상세한 프로토콜을 제공하는 것이다. 이 프로세스의 주요 기여는 격자 금속을 제조하기위한 낮은 제조 비용을 갖는 물질의 선택을 확장 할 수있는 기회를 제공하는 것이다.
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실험 1. 계획
희생 패턴 2. 제작
금형 3. 제작
옥 테트 트러스 금속의 최종 제품에 대한 처리 4. 포스트
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도 1에 도시 된 바와 같이, 프로토콜 절에 설명 된 간접 첨가제 제조를 사용하여, 알루미늄 및 구리 합금은, 제조 옥 테트 트러스 금속에 사용 된 전체의 주조 과정을도 2에 요약 된 절차 여덟 섹션으로 구성.. (a) 희생 지지체 물질 (c) 지지체 물질 (d) 패턴 어셈블리 (E), 희생 패턴 (g) 원심 주조, 및 (H)의 투자 (F)의 연소 중에 잔사를 제거한 패턴 인쇄 (b) 용융 아웃 포스트 처리. 도 3에 도시 된 바와 같이 투자 혼합 공정은 투자 물 혼합물에는 덩어리가 없었다 있는지 확인하기 위해 수행되었다. 레코딩 제한 방법은 희생 패턴을 용융 6 시간 행했다 도면에 도시 된 바와 같이 원심 주조 공정 (그림 2G 및 그림 5) 다음
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종래 금속 주조 들어, 부드럽고 몰드 캐비티 '층류'의 간소화, 용탕의 흐름을 유지하고 오히려 일반적 난류 (27)에서 관찰되는 요철 교반 흐름을 방지하는 것이 중요하다. 따라서, 적절 격자 몰드 캐비티 "층류"내부 용탕의 흐름을 유지하는 원심 아암의 회전 속도와 관련된 탕구 시스템의 입구를 설계하는 것이 중요하다.
이 연구에서, 프로토콜의 중요한 단계는 물, 희생 패턴의 소손과 투자 분말을 혼합하고, 원심 주조법이다. 석고 몰드의 품질은 주로이어서 옥텟 트러스 금속의 최종 제품의 완성의 정도를 좌우하는이 프로세스에 의해 제어되기 때문에 물과 투자 분말의 혼합 방법이 중요하다. 예컨대, 투자 - 물 혼합물이 너무 거칠 경우에는, 표면 roughnESS는 최종 제품의 불량 표면 처리의 결과로 높아진다. 희생 패턴의 레코딩 제한 방법은 희생 패턴이 완전히 연소되지 않는 경우, 상기 희생 패턴의 잔기는 misrun 금속 침투 등의...
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저자는 공개할 것이 없습니다.
이 연구는 노스 텍사스 대학의 연구 및 경제 개발을위한 부사장의 연구 개시 그랜트 (RIG) (UNT)의 지원을 받았다. 저자는 부분적으로이 연구를 지원하기위한 KCIS (주) 감사합니다. 이 책의 성공에 UNT에서 PACCAR 기술 연구소의 지원은 대단히 감사합니다.
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