Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chế tạo mẫu nhanh bằng sự khuếch tán nhiệt của lá kim loại và các thử nghiệm cơ học liên quan
Tóm tắt
Chế tạo mẫu nhanh đã có những bước tiến lớn trong các ngành công nghệ và đang đứng đầu trong đổi mới sáng tạo. Tuy nhiên, phần lớn các phương pháp này sử dụng các loại nhựa và vật liệu khác bao gồm nhựa epoxy và bột cho việc sản xuất các mẫu thử. Trong hầu hết các trường hợp, chúng chỉ có thể được sử dụng như những mẫu thử thị giác và không cung cấp đủ thông tin cho việc thử nghiệm vật liệu trực tiếp, điều cần thiết để hiểu các tính chất cơ học cho sản xuất quy mô lớn. Các phương pháp hiện tại sử dụng kim loại dạng bột có những hạn chế và rất tốn kém. Có một sự nhấn mạnh vào việc sản xuất các bộ phận kim loại bởi vì chúng cung cấp một môi trường cho việc thử nghiệm thay vì các ước lượng và thường cung cấp thêm thông tin về các tham số thiết kế. Nghiên cứu này trình bày một quy trình chế tạo mẫu nhanh mới cho việc sản xuất các bộ phận kim loại chất lượng cao có thể được sử dụng ngay sau khi sản xuất với ít xử lý hậu kỳ. Quy trình là sự kết hợp giữa sản xuất đối tượng xếp lớp và các kỹ thuật hàn. Quy trình này được gọi là chế tạo lá kim loại composite và độ hiệu quả của nó được xác thực thông qua các thử nghiệm kéo xé, thử nghiệm bóc tách, phân tích vi cấu trúc và các nghiên cứu so sánh. Các mẫu thử được sản xuất bằng lá đồng dày 100-μm. Các kết quả thu được rất hứa hẹn cho thấy rằng quy trình này không chỉ có khả năng sản xuất các bộ phận kim loại một cách hiệu quả mà còn có thể sản xuất các bộ phận mạnh mẽ hơn so với các phương pháp truyền thống. Điều này cho thấy quy trình được đề xuất có khả năng trở thành một ứng viên mạnh mẽ trong lĩnh vực chế tạo mẫu kim loại.
Từ khóa
#Chế tạo mẫu nhanh #kim loại #quy trình chế tạo #tính chất cơ học #thử nghiệmTài liệu tham khảo
Pham DT, Dimov SS (2001) Rapid manufacturing: the technologies and applications of rapid prototyping and rapid tooling. Springer-Verlag, London
Wohlers T (1999) Rapid prototyping and tooling—state of the industry. Wohlers Associates, Inc., Colorado
Magalhaes S (2003) Surface composition and microstructure control during pressure-less forming and sintering of ferrous powder metallurgy materials. Ph.D. thesis, Department of Materials Science and Engineering, Chalmers University, Goteborg, Sweden.
German RM (1996) Sintering theory and practice. John Wiley, New York
German RM (1994) Powder metallurgy science, 2nd edn. Metal Powder Industries Federation, Princeton, New Jersey
Abe F, Osakada K, Shiomi M, Uematsu K, Matsumoto M (2001) The manufacturing of hard tools from metallic powders by selective laser melting. J Mater Process Technol 111:210–213
ASM Metals Handbook (1985) Heat Treating, 9th edition, Vol. 4. American Society for Metals, Metals Park, OH, pp. 763-74.
ASM Metals Handbook (1985) Properties and Selection: Stainless Steels, Tool Materials and Special-Purpose Metals, 9th edition, Vol. 3. American Society for Metals, Metals Park, OH, pp. 893-99.
Bourell D, Wohlert M, Harlan N, Das S, Beaman J (2002) Powder densification maps in selective laser sintering. Adv Eng Mater 9(4):663–669
Cormier D, Harrysson O, West H (2002) Characterization of H13 steel produced via electron beam melting. Rapid Prototyp J 10(1):35–41
Prechtl M, Pursche L, Otto A (2004) System Technology and data Preparation for Automated Laser Assisted Stacking of Metal Foil. In: Proceedings of the 4th International Conference on Laser Assisted Net Shape Engineering – LANE, Baberg, Meisenbach Verlag, pp. 601-610.
Prechtl M, Otto A, Geiger M (2005) Rapid tooling by laminated object manufacturing of metal foil. queryTrans Tech 6–8:303–312
Butt J, Mebrahtu H, Shirvani H (2014) A novel rapid prototyping process for the production of metal parts. In: Proceedings of the Second International Conference on Advances in Civil, Structural and Mechanical Engineering - CSM, Birmingham, United Kingdom, pp. 26-29. doi: 10.15224/ 978-1-63248-054-5-45
BS EN 1465: 2009, Adhesives — Determination of tensile lap-shear strength of bonded assemblies.
BS EN ISO 11339:2010, Adhesives — T-peel test for flexible-to-flexible bonded assemblies.
PD CEN ISO/TR 16060:(2014), Destructive tests on welds in metallic materials — Etchants for macroscopic and microscopic examination.
BS EN ISO 6892-1 (2009) Metallic materials — Tensile testing, Part 1: Method of test at ambient temperature.
BS EN ISO 10365 (1995) Adhesives -- Designation of main failure patterns.
Anglia Polytechnic University, Hassan Shirvani (2000) Honeycomb structure, method of forming a honeycomb structure and method of joining aluminium or aluminium alloy bodies. GB Patent: WO0033997 (A1).
Syvanen T (1996) Direct sintering of metals material and process development. M. Sc. Thesis, Tampere University of Technology.
McDonald JA, Ryall CJ, Wimpenny DI (2001) Rapid prototyping casebook. Professional Engineering Publishing Limited, London
Kotila J (1998) Development of steel based metal powder for DMLS-process. M. Sc. Thesis, Tampere University of Technology.