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    如何减少增材制造部件中的缺陷

    点击次数:12 更新时间:2020-09-21

    未来几十年如果继续保持技术创新的态势,尤其是在运输和能源领域雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,必将伴随着制造科学的进步雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。由于增材制造能生产具有复杂几何形状和卓越性能的部件雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,而这些部件的材料和能源浪费最少雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,因此增材制造已经在这一转变中发挥了关键作用。激光粉末床熔合(L-PBF)是一种广泛使用的增材工艺雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,因为它能够生产出具有几何公差的致密金属部件雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。在L-PBF中,激光扫描金属粉末床,并在路径中将粉末熔化以形成一层一层的固体成分雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。尽管L-PBF制造的部件具有商业用途,但它们在高性能角色(例如涡轮风扇组件)中的使用受到空隙、裂纹、表面粗糙度和其他缺陷的普遍出现的限制。近年来雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,大量的研究努力旨在减少增材制造部件中缺陷的形成。

    与现有方法相反雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,这里研究人员研究了称为锁孔孔隙度的地下孔隙的形成与整个L-PBF过程中材料点的热历史之间的联系。当熔池中的能量密度过剩时,通常是由于高激光功率和低扫描速度导致的雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,产生的熔池变得更深,并且存在一个汽化材料的凹陷区,工艺进入键孔模式雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。锁孔的孔隙度是由锁孔或凹陷区的不稳定性引起的雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。研究人员认为,热历史的特征(例如最大辐射率和随时间变化的冷却速率)与熔池的动力学相关雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。为了研究这些现象,研究采用了定制设备,其中可编程的激光在粉床上进行扫描。使用固定红外(IR)相机测量表面的热特征(以黑体辐射的形式),同时通过基于同步加速器的高速X射线成像观察熔池动力学和孔隙形成。在获得用于处理条件分布的热历史和相关孔隙率水平的数据集后,采用遗传算法(GA)选择关键特征雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,以校准各种机器学习(ML)技术。结果是一个预测模型,该模型给出了IR测得的以前未表征的加工条件的热历史,从而形成了形成孔隙的可能性。虽然仅靠热历史不可能足以预测孔隙率,但它有望成为一种与机器设置和复杂零件的加工路径无关的工具雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。这是一个重要的标准,因为仅依靠激光参数(例如功率、扫描速度和光斑大?。┖图虻サ墓菇ú问哪P徒薹ń饩鍪导柿慵腥攘炕鄣母丛臃植?雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。这项工作为实时控制L-PBF提供了一种工具,其目的是生产出缺陷水平较低的部件。

    在印刷时识别和纠正缺陷的能力将对整个增材制造行业产生重要影响,因为它将消除对每个批量生产的组件进行昂贵且耗时的检查的需求。在传统制造中,工艺的一致性使得无需扫描从生产线出来的每个金属组件。认识到增材制造相对于传统制造的主要优势之一雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,这一工作变得更加紧迫雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。研究人员从今年的疫情反应中看到,能够快速使生产适应新的设计和需求将具有多大的价值。3D技术非常适应这些变化。

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