Tổng quan về việc tích hợp các cấu trúc lưới gradient nhẹ trong các bộ phận sản xuất theo công nghệ đắp dần

Advances in Mechanical Engineering - Tập 12 Số 6 - Trang 168781402091695 - 2020
Asliah Seharing1, Abdul Hadi Azman1, Shahrum Abdullah1
1Department of Mechanical and Manufacturing Engineering, Faculty of Engineering and Built Environment, Universiti Kebangsaan Malaysia, UKM, Bangi, Malaysia

Tóm tắt

Bài tổng quan này phân tích thiết kế, hành vi cơ học, khả năng sản xuất, và ứng dụng của các cấu trúc lưới gradient được sản xuất bằng công nghệ đắp dần kim loại. Bằng cách thay đổi các tham số thiết kế như kích thước ô, chiều dài thanh, và đường kính thanh của các ô đơn vị trong cấu trúc lưới, một thuộc tính gradient được hình thành để đạt được các mức độ chức năng khác nhau và tối ưu hóa tỷ lệ giữa độ bền và trọng lượng. Cấu trúc lưới gradient cung cấp khả năng nén và độ rỗng có thể thay đổi; và có thể kết hợp hơn một loại ô đơn vị với các hình học khác nhau, dẫn đến các hành vi cơ học khác nhau qua từng lớp khi so với các cấu trúc lưới không gradient. Các kỹ thuật đắp dần có khả năng sản xuất các phần nhẹ phức tạp như cấu trúc lưới đồng nhất và gradient do đó, tạo ra sự tự do thiết kế cho các kỹ sư. Mặc dù có những ưu điểm này, việc sản xuất cấu trúc lưới theo kỹ thuật đắp dần cũng có những nhược điểm riêng. Các quy tắc và chiến lược để vượt qua các giới hạn này đã được thảo luận và các đề xuất cho nghiên cứu tương lai đã được đưa ra.

Từ khóa

#lattice structures #additive manufacturing #gradient properties #mechanical behavior #design optimization #metallic technology #design freedom #manufacturing constraints

Tài liệu tham khảo

10.1016/j.actbio.2011.06.008

10.1126/sciadv.1603119

10.3390/pr7110802

10.1016/j.compstruct.2011.10.023

Azman AH, 2018, J Teknol, 80, 87

Gibson LJ, 1998, Cellular solids: structure & properties, 2

Seharing A, 2019, Int J Eng Tech, 8, 36, 10.14419/ijet.v8i1.1.24778

10.1115/1.4033957

10.3390/ma11101856

10.1177/0954405416668924

10.1177/0021955X16639035

10.3390/met8040200

10.1016/j.matdes.2018.06.010

10.1016/j.ijmecsci.2012.12.004

10.1016/j.matdes.2017.08.007

10.1016/j.jmbbm.2013.05.011

10.1016/j.matdes.2018.01.023

10.1016/j.matdes.2016.02.127

Aremu AO, Proceedings of the 25th annual international solid freeform fabrication symposium, 1238

10.1016/j.cossms.2018.05.002

Mazur M, 2016, Laser additive manufacturing: materials, design, technologies, and applications, 119

10.1016/j.matdes.2018.01.059

10.1016/j.matdes.2015.12.058

10.1088/1361-665X/26/2/025013

10.1016/j.matdes.2017.01.098

10.1002/pssb.200945513

10.1016/j.msea.2018.02.105

Eldesouky I, 2017, Addit Manuf, 17, 169

10.1016/j.cirp.2017.04.130

Neff C, 2018, Addit Manuf, 22, 807

10.1016/j.matdes.2018.05.058

10.3390/ma11030374

10.1016/j.jmbbm.2017.08.034

10.1016/j.matdes.2017.10.040

10.1016/j.addma.2017.04.003

10.1016/j.msec.2016.06.016

Hanzl P, Proceedings of the 26th international DAAAM symposium, 748

10.1016/j.matdes.2014.05.064

10.1016/j.ijmachtools.2012.06.002

10.1016/j.matdes.2010.08.029

10.1016/j.ijsolstr.2010.10.018

10.1115/1.4028724

10.1016/j.ijmecsci.2014.10.012

10.1016/j.addma.2017.06.012

10.1016/S0022-5096(01)00010-2

Nguyen DS, Proceedings of the 2016 IEEE international conference on industrial engineering and engineering management, 966

10.1016/j.actamat.2016.05.054

10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.12.148

10.1016/j.actamat.2012.01.052

10.1016/j.msea.2015.06.018

10.1016/j.ijmecsci.2018.07.006

10.1115/1.4041208

10.1016/S0022-5096(96)00090-7

10.1016/j.matdes.2009.08.010

10.1007/s11340-015-0117-y

10.1016/j.msec.2015.11.054

10.1016/j.matdes.2016.05.020

10.1098/rsta.2005.1678

10.1016/j.ijimpeng.2016.10.006

10.1016/j.matdes.2013.10.027

10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.01.011

10.1016/j.compstruct.2018.06.038

10.1016/j.matpr.2017.12.085

10.1016/j.matdes.2017.02.021

10.1016/j.actbio.2008.03.013

Kumar V, Proceedings of the 20th annual international solid freeform fabrication symposium (SFF’2009), 738

Moon SK, 2014, Int J Pr Eng Man: GT, 1, 223

Challapalli A, Proceedings of the ASME 2014 international mechanical engineering congress and exposition, 1

10.1002/bit.25919

10.4028/www.scientific.net/MSF.863.45

10.1016/j.jmbbm.2017.04.011

Magerramova L, Proceedings of the 31st congress of the international council of the aeronautical sciences, 1

10.1016/j.jmbbm.2019.05.019

10.3390/app9183844

10.3390/ma12050815

10.1016/S0961-9526(09)80012-9

10.1049/mnl.2013.0265

10.1115/1.4033957

10.1002/adem.200800137

10.1016/j.procir.2012.07.108

10.1016/j.msea.2008.04.002

10.1016/j.jmbbm.2009.10.006

10.1016/j.msea.2011.03.053

10.1088/1054-660X/23/6/066101

Park S, Proceedings of the 2014 annual international solid freeform fabrication symposium —an additive manufacturing conference, 1, 1359

10.1016/j.msea.2015.01.031

10.1016/j.jmatprotec.2015.07.013

10.1016/j.msea.2016.05.075

10.1016/j.ijimpeng.2017.09.018

10.1016/j.matdes.2017.06.006

10.1016/j.msea.2017.11.082

10.3390/ma7064803

10.1007/s00170-018-1913-1

10.1016/j.rcim.2017.06.006

10.4028/www.scientific.net/MSF.631-632.253

10.1016/j.addma.2017.11.001

10.1007/s10853-007-1661-3

10.1016/j.msea.2007.10.082

10.1016/j.jmatprotec.2007.12.055

10.3390/met4030401

10.1016/j.msea.2016.06.013

10.1016/j.mtcomm.2018.02.002

10.1002/adem.201500086

10.1016/j.actamat.2018.02.060

10.1016/j.ast.2008.09.001

10.1016/j.jmbbm.2018.01.013

Choy SY, Proceedings of the 3rd international conference on progress in additive manufacturing (Pro-AM 2018)

10.1016/j.matdes.2018.02.062

10.1016/j.compstruct.2016.11.007

10.17576/jkukm-2008-20-11

10.1016/j.jmbbm.2017.01.016

10.1016/B978-0-12-812456-7.00013-5

Wauthle R, 2014, Addit Manuf, 5, 77

10.1016/j.jmbbm.2017.11.044

10.1016/j.matdes.2018.05.066

10.1016/j.powtec.2017.12.058

10.1115/1.2900701

10.1016/j.addma.2014.07.002

10.1016/j.jmatprotec.2013.01.020

10.1016/j.matdes.2014.07.043

10.1007/s11837-015-1307-x

10.1016/j.ijfatigue.2012.11.011

10.1016/j.pmatsci.2017.10.001

10.1146/annurev-matsci-070115-031624

10.1051/meca/2012003

Killi SW., 2017, Additive manufacturing: design, methods, and processes

10.1016/j.procir.2017.03.027

10.1002/adem.201700842

Thông tin
Thông tin xuất bản

Advances in Mechanical Engineering

Tập 12 Số 6

168781402091695

Thông tin tác giả