Áhrif leysir-framkallaðrar hljóðgjafar á efnisbyggingu í leysir yfirborðsmeðferð fyrir sértæka leysibræðslunotkun

Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Vafraútgáfan sem þú notar hefur takmarkaðan stuðning fyrir CSS. Til að fá bestu upplifunina mælum við með að þú notir uppfærðan vafra (eða slökktir á samhæfnistillingu í Internet Explorer). Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, munum við birta síðuna án stíla og JavaScript.
Nýtt kerfi byggt á sértækri leysisbræðslu til að stjórna örbyggingu vara í framleiðsluferlinu er lagt til. Vélbúnaðurinn byggir á myndun hástyrkrar úthljóðsbylgna í bráðnu lauginni með flókinni styrkleikastýrðri leysigeislun. Tilraunarannsóknir og tölulegar hermunir sýna að þetta stjórnkerfi er tæknilega framkvæmanlegt og getur verið vel samþætt í hönnun bræðsluvéla leysir á áhrifaríkan hátt.
Aukaframleiðsla (AM) á flóknum hlutum hefur vaxið verulega á undanförnum áratugum. Hins vegar, þrátt fyrir margvíslega aukna framleiðsluferla, þar á meðal sértæka leysirbræðslu (SLM)1,2,3, beina leysimálmútfellingu4,5,6, rafeindageislabráðnun7,8 og aðrir9,10, geta hlutirnir verið gallaðir við mikla moldunarferli. rmal halli, hár kælihraði, og flókið upphitunarlota við bráðnun og endurbræðslu efnisins 11, sem leiða til vaxtarkorns í þekju og verulegs porosity.12,13 sýndi að það er nauðsynlegt að stjórna varmahalla, kælihraða og álblöndu, eða beita viðbótar líkamlegum áföllum af ytri sviðum af ýmsum eiginleikum, svo sem ómskoðun, til að ná fínu jafnáxuðum kornabyggingum.
Fjölmörg rit fjalla um áhrif titringsmeðhöndlunar á storknunarferlið í hefðbundnum steypuferlum14,15. Hins vegar, þegar ytra sviði er borið á lausabræðslu, framleiðir ekki æskilega örbyggingu efnisins.Ef rúmmál vökvafasans er lítið breytist ástandið verulega. Í þessu tilfelli hefur ytra sviðið veruleg áhrif á storknunarferlið.16,12,27,2,16,12,29,16,17,29,2,16,17,2,2,2,16,19,2,2,16,17,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,16,12,2,2. ,24,25,26,27, bogahræring28 og sveiflu29, rafseguláhrif við púlsandi plasmaboga30,31 og aðrar aðferðir32 hafa verið teknar til greina. Festu við undirlagið með því að nota utanaðkomandi hástyrks ómskoðunargjafa (við 20 kHz). ient og ómskoðun aukahlutur til að mynda nýja kristalla í gegnum kavitation.
Í þessari vinnu könnuðum við möguleikann á að breyta kornabyggingu austenítískra ryðfríu stáli með því að hljóðbjóða bráðnu laugina með hljóðbylgjum sem myndast af bræðsluleysinum sjálfum. Styrkleikamótun leysigeislunar sem gerist á ljósgleypandi miðlinum leiðir til myndunar úthljóðsbylgna, sem breyta örbyggingu efnisins. Þessa styrkleikamótun í núverandi prentara er hægt að samþætta í núverandi leysigeislatilraun í núverandi prentara. ófríar stálplötur þar sem yfirborð þeirra var útsett fyrir styrkleikastýrðri leysigeislun. Svo tæknilega séð er leysir yfirborðsmeðferð gerð. Hins vegar, ef slík leysimeðferð er framkvæmd á yfirborði hvers lags, við lag-fyrir-lag uppbyggingu, næst áhrif á allt rúmmálið eða á valda hluta rúmmálsins. Með öðrum orðum, ef hluturinn er smíðaður yfirborðsmeðferð lag fyrir lag, jafngildir leysir rúmmálsmeðferð lag fyrir lag.
Meðan í úthljóðshornsbundinni úthljóðsmeðferð er úthljóðsorka standandi hljóðbylgju dreift um íhlutinn, á meðan leysir framkölluð úthljóðsstyrkur er mjög einbeittur nálægt þeim stað þar sem leysigeislunin frásogast. Notkun sonotrode í SLM duftbeðsbræðsluvél er flókið vegna þess að efsta yfirborðið á duftbekkinu ætti ekki að vera eftir geislastöðinni á toppnum á geislastöðinni. yfirborð hlutans. Þess vegna er hljóðspennan nálægt núlli og agnahraðinn hefur hámarks amplitude yfir öllu yfirborði hlutans. Hljóðþrýstingurinn inni í allri bráðnu lauginni má ekki fara yfir 0,1% af hámarksþrýstingi sem myndast af suðuhausnum, vegna þess að bylgjulengd úthljóðsbylgna með tíðni 20 kHz er \inlausu stáli the\in\texti í stai\0m,\p. th er venjulega minna en \(\sim 0,3~\text {mm}\). Þess vegna geta áhrif ómskoðunar á kavitation verið lítil.
Það skal tekið fram að notkun styrkleikastýrðrar leysigeislunar í beinni leysimálmútfellingu er virkt rannsóknarsvæði35,36,37,38.
Hitaáhrif leysigeislunar á miðilinn eru grundvöllur fyrir næstum allri efnisvinnslu leysitækni 39, 40, svo sem skurð 41, suðu, herða, borun 42, yfirborðshreinsun, yfirborðsblandun, yfirborðsfægingu 43, o.s.frv.efnisvinnslutækni og samanteknar bráðabirgðaniðurstöður í mörgum umsögnum, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, 45, Monography.
Það skal tekið fram að hvers kyns óstöðug virkni á miðlinum, þar með talið leysiverkun á gleypið miðli, leiðir til örvunar hljóðbylgna í honum með meiri eða minni skilvirkni. Upphaflega var megináherslan lögð á leysiörvun bylgna í vökva og hinar ýmsu varmaörvunaraðferðir hljóðs (varmaþenslu, uppgufun, rúmmálsbreyting við fasaskipti, o.s.frv.) s50, 51, 52 veita fræðilegar greiningar á þessu ferli og mögulegum hagnýtum beitingu þess.
Þessi mál voru í kjölfarið rædd á ýmsum ráðstefnum og leysiörvun ómskoðunar á bæði við um iðnaðarnotkun leysitækni53 og læknisfræði54. Því má líta svo á að grunnhugmyndin um ferlið þar sem púlsljós leysir virkar á ísogandi miðli hafi verið mótuð. Úthljóðsskoðun með leysi er notuð til að greina galla á SLM-5manum.
Áhrif höggbylgna sem mynda leysir á efni er grundvöllur leysisfallsflögunar57,58,59, sem einnig er notað til yfirborðsmeðferðar á aukahlutum60. Hins vegar er leysirhöggstyrking áhrifaríkust á nanósekúndu leysirpúlsum og vélrænt hlaðið yfirborð (td með vökvalagi)59 vegna þess að vélræn þrýstingshleðsla eykst.
Tilraunir voru gerðar til að kanna möguleg áhrif ýmissa eðlisfræðilegra sviða á örbyggingu storkna efna. Virkni skýringarmynd tilraunauppsetningar er sýnd á mynd 1. Púlsaður Nd:YAG solid-state leysir sem starfar í lausagangi (púlstími \(\tau _L \sim 150~\upmu denach \texti) var notaður í gegnum hlutlausan síu {s}. geislaskiptiplötukerfi. Það fer eftir samsetningu hlutlausra þéttleika sía, púlsorkan á skotmarkinu er breytileg frá \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) til \(E_L \sim 100~\text {mJ}\) .Leisgeislinn sem endurkastast frá geislaskiptanum er færður til samtímis, myndsvörunar og tveggja ljósmyndagagna (e. tími sem fer yfir \(1~\text {ms}\)) eru notaðir til að ákvarða atvikið til og endurkastast frá skotmarkinu, og tveir aflmælar (ljósdíóður með stuttum viðbragðstíma\(<10~\text {ns}\)) til að ákvarða atvik og endurspeglað ljósafl. Kaloríumælar og aflmælar voru kvarðaðir til að gefa gildi í algildum einingum með því að nota dietec- 2 hitastúluskynjara og Gen- 2 hitastöngulskynjara X-2 D-2 Einbeittu geislanum að skotmarkinu með linsu (antireflecting húðun við \(1.06 \upmu \text {m}\), brennivídd \(160~\text {mm}\)) og geisla mitti á markyfirborðinu 60– \(100~\upmu\text {m}\).
Virk skýringarmynd af tilraunauppsetningunni: 1—leysir;2—leysigeisli;3-hlutlaus þéttleiki sía;4—samstillt ljósdíóða;5—geislaskiptir;6—þind;7—kalorimeter af innfallsgeisla;8 - hitaeiningar endurkasts geisla;9 - aflmælir fyrir innfallsgeisla;10 - aflmælir fyrir endurkast geisla;11 - fókuslinsa;12 - spegill;13 – sýnishorn;14 - breiðbands piezoelectric transducer;15 - 2D breytir;16 - staðsetningar örstýring;17 - samstillingareining;18 - fjölrása stafrænt öflunarkerfi með mismunandi sýnatökutíðni;19 – einkatölva.
Ultrasonic meðferð fer fram sem hér segir. The leysir starfar í frjáls-hlaupandi ham;þess vegna er lengd leysipúlsins \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\), sem samanstendur af mörgum lengdum sem eru um það bil \(1,5~\upmu \text {s } \) hver. Tímaform leysipúlsins og litróf hans samanstanda af lágtíðni umslagi af tíðni og hátíðni,\ MH með meðaltalstíðni, \ MH/z meðaltíðni. }\), eins og sýnt er á mynd 2.- Tíðnihjúpurinn veitir upphitun og síðari bráðnun og uppgufun efnisins, en hátíðnihlutinn veitir ultrasonic titringinn vegna ljóshljóðsáhrifa. Bylgjulögun ultrasonic púlsins sem myndast af leysinum er aðallega ákvörðuð af tímaformi leysirpúlsstyrks.Það er frá \(7~\texti {kHz}\) til \ (2~\texti {MHz}\), og miðtíðnin er \(~ 0,7~\texti {MHz}\). Hljóðpúlsar vegna ljóshljóðáhrifa voru skráðir með því að nota breiðbands piezoelectric transducers úr pólývínýlíden rófuðum flúormyndum og það ætti ekki að vera skráð flúor wave lögun þess. leysir púlsarnir eru dæmigerðir fyrir leysir í lausagangi.
Tímadreifing leysispúlsstyrks (a) og hljóðhraða (b) á bakfleti sýnisins, litróf (blá ferill) eins leysispúls (c) og ómskoðunarpúls (d) voru að meðaltali yfir 300 leysipúlsa (rauð ferill).
Við getum greinilega greint á milli lágtíðni og hátíðniþátta hljóðmeðferðarinnar sem samsvarar lágtíðnihjúpi leysipúlsins og hátíðnimótunar, í sömu röð.því er búist við helstu áhrifum breiðbands hátíðniþátta hljóðmerkja á örbygginguna.
Eðlisferlar í SLM eru flóknir og eiga sér stað samtímis á mismunandi staðbundnum og tímalegum mælikvarða. Þess vegna eru fjölskalaaðferðir hentugar til fræðilegrar greiningar á SLM. Stærðfræðileg líkön ættu upphaflega að vera fjöleðlisfræðileg. Vélfræði og hitaeðlisfræði fjölfasa miðils „fast-fljótandi bráðnar“ sem hefur samskipti við óvirkt gashólf í SLM getur síðan verið skilvirkt loftálag í SLM. s.
Upphitunar- og kælihraði allt að \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ vegna staðbundinnar leysigeislunar með aflþéttleika allt að \(10^{13}~\text {W} cm}^2\).
Bræðslu-storknunarlotan varir á milli 1 og \(10~\text {ms}\), sem stuðlar að hraðri storknun bræðslusvæðisins við kælingu.
Hröð hitun á sýnisyfirborðinu leiðir til myndunar mikillar hitateygjuspennu í yfirborðslaginu. Nægur (allt að 20%) hluti af duftlaginu gufar upp mjög63, sem veldur auknu þrýstingsálagi á yfirborðið sem svar við leysireyðingu. Þar af leiðandi skekkir framkallað álag burðargetu hlutans verulega, sérstaklega nærri hitapúls hlutarins, sérstaklega nærri hitapúls. glæðing leiðir til myndunar úthljóðsálagsbylgna sem breiða út frá yfirborði til undirlags. Til þess að fá nákvæmar tölulegar upplýsingar um staðbundna streitu og álagsdreifingu er framkvæmt mesoscopic uppgerð á teygjanlegu aflögunarvandamálinu sem er samtengt við hita og massaflutning.
Stýrandi jöfnur líkansins innihalda (1) óstöðugar varmaflutningsjöfnur þar sem varmaleiðni fer eftir fasaástandi (duft, bráðn, fjölkristallað) og hitastigi, (2) sveiflur í teygjanlegri aflögun eftir samfelldu brottnám og hitateygjuþenslujöfnu. Jafnagildisvandamálið er ákvarðað af skilgreindum leysigeislaflæðisskilyrðum og svalandi yfirborðsflæði. uppgufunarflæði.Massflæðið er skilgreint út frá útreikningi á mettaðri gufuþrýstingi uppgufunarefnisins.Tengd teygjuspennu-álagssamband er notað þar sem hitateygjuspenna er í réttu hlutfalli við hitamismun.Fyrir nafnafl \(300~\text {W}\), tíðni \(10^5~\texti \(10^5~\texti 10^5~\texti 10^5~\texti\texti 10^5~\texti 10^5~\texti, {H {m}\ ) af virka þvermál geisla.
Mynd 3 sýnir niðurstöður tölulegrar eftirlíkingar á bráðnu svæði með stórsæjuðu stærðfræðilíkani. Þvermál samrunasvæðisins er \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text { m}\) radíus) og \(40~\upmu \text {m}\) \texti {m}\) breytilegt yfirborðshitastig (1 texti eftir staðbundið hitastigsniðurstöður \~) (0 texti eftir staðbundin hitastig. }\) vegna mikils hléaþáttar púlsmótunarinnar. Upphitunar \(V_h\) og kælingar \(V_c\) hraðinn eru af stærðargráðunni \(10^7\) og \(10^6~\text {K}/\text {s}\), í sömu röð. Þessi gildi eru í góðu samræmi við \_ stærðarröð okkar (V_)\h) í fyrri stærðarröð okkar (V_\h) niðurstaðna okkar (64)\h. ofhitnun á yfirborðslagi, þar sem varmaleiðni til undirlags er ófullnægjandi til að fjarlægja hitann. Þess vegna, við \(t=26~\upmu \text {s}\) nær yfirborðshitastigið allt að \(4800~\text {K}\). Öflug uppgufun efnisins getur valdið því að yfirborð sýnisins verður fyrir of miklum þrýstingi.
Tölulegar eftirlíkingar niðurstöður bræðslusvæðis eins leysirpúlsglæðingar á 316L sýnisplötu. Tíminn frá upphafi púls þar til dýpt bræddu laugarinnar nær hámarksgildi er \(180~\upmu\text {s}\). Jafnhitinn\(T = T_L = 1723~\texti á milli vökvans {K}\lína er lágfasalína) ) samsvara flæðispennu sem er reiknuð sem fall af hitastigi í næsta kafla. Þess vegna, á sviðinu milli tveggja ísólína (jafnhita\(T=T_L\) og samsæta\(\sigma =\sigma _V(T)\)), verður fasti fasinn fyrir miklu vélrænu álagi, sem getur leitt til breytinga á örbyggingunni.
Þessi áhrif eru nánar útskýrð á mynd 4a, þar sem þrýstingsstigið í bráðnu svæði er teiknað sem fall af tíma og fjarlægð frá yfirborði. Í fyrsta lagi tengist þrýstingshegðun mótun leysirpúlsstyrks sem lýst er á mynd 2 hér að ofan. Hámarksþrýstingur \text{s}\) um \(10~\text {MPa}\) kom fram við um \(t=26) af staðbundnum þrýstingi við ca. stýripunktur hefur sömu sveiflueiginleika og tíðni \(500~\text {kHz}\). Þetta þýðir að úthljóðsþrýstingsbylgjur myndast við yfirborðið og dreifast síðan inn í undirlagið.
Reiknaðir eiginleikar aflögunarsvæðisins nálægt bræðslusvæðinu eru sýndir á mynd 4b. Laserlosun og hitateygjuspenna mynda teygjanlegar aflögunarbylgjur sem breiðast út í undirlagið. Eins og sjá má á myndinni eru tvö stig spennumyndunar. Í fyrsta áfanga \(t < 40~\upmu \texta\upmu \texta {s} rísar \texta {~} mótun með \texta {~} svipað yfirborðsþrýstingi.Þessi streita kemur fram vegna leysireyðingar og engin hitateygjanleg streita sást á stýripunktum vegna þess að upphafshitaáhrifasvæðið var of lítið.Þegar hita er dreift inn í undirlagið myndar stýripunkturinn mikla hitateygjuspennu yfir \(40~\text {MPa}\).
Mótaða álagsstigin sem fást hafa umtalsverð áhrif á viðmót föst-vökva og geta verið stjórnunarbúnaðurinn sem stjórnar storknunarleiðinni. Stærð aflögunarsvæðisins er 2 til 3 sinnum stærra en bræðslusvæðisins. Eins og sýnt er á mynd 3, er staðsetning bræðslujafnhitans og álagsstigið sem er jafnt og flæðispennu borið saman við afkastamikið og staðbundið þvermál leysir. á milli 300 og \(800~\upmu \text {m}\) eftir samstundis tíma.
Þess vegna leiðir flókin mótun púlsleysisglæðingar til úthljóðsáhrifa. Valferill örbyggingar er öðruvísi ef borinn er saman við SLM án úthljóðhleðslu. Vansköpuð óstöðug svæði leiða til reglubundinna hringrása þjöppunar og teygja í föstu fasanum. Þannig getur myndun nýrra kornamarka og undirkornamarka breyst, eins og hægt er að sýna fram á örsmíðina hér að neðan. niðurstöður gefa möguleika á að hanna púlsmótun framkallaða ómskoðunardrifna SLM frumgerð. Í þessu tilviki er hægt að útiloka piezoelectric inductor 26 sem notaður er annars staðar.
(a) Þrýstingur sem fall af tíma, reiknaður í mismunandi fjarlægð frá yfirborði 0, 20 og \(40~\upmu \text {m}\) meðfram samhverfuásnum.(b) Tímaháð Von Mises streita reiknuð í fast fylki í fjarlægðum 70, 120 og \(170~\upmu) \text { sýnisyfirborði.
Tilraunir voru gerðar á AISI 321H ryðfríu stáli plötum með mál \(20\x 20\x 5~\texti {mm}\). Eftir hvern laserpúls hreyfist platan \(50~\upmu \text {m}\), og leysigeisla mittið á markyfirborðinu er u.þ.b. bráðnun á unnu efninu til kornhreinsunar. Í öllum tilfellum var endurbrædda svæðið hljóðbætt, allt eftir sveifluhluta leysigeislunarinnar. Þetta hefur í för með sér meira en 5-falda minnkun á meðalkornflatarmáli. Mynd 5 sýnir hvernig örbygging leysibráðna svæðisins breytist með fjölda síðari endurbræðslulota (passa).
Subplots (a,d,g,j) og (b,e,h,k) – örbygging leysibráðna svæða, subplots (c,f,i,l) – flatarmálsdreifing litaðra korna.Skygging táknar agnirnar sem notaðar eru til að reikna út súluritið.Litir samsvara kornasvæðum (sjá litastikuna efst á súluritinu. Subplots (ac) samsvara ómeðhöndluðu ryðfríu stáli og subplots (df), (gi), (jl) samsvara 1, 3 og 5 endurbræðslu.
Þar sem leysir púlsorka breytist ekki á milli síðari umferða, er dýpt bráðna svæðisins sú sama. Þannig "hylur" næsta rás algjörlega þá fyrri. Hins vegar sýnir súluritið að meðal- og miðgildi kornaflatar minnkar með auknum fjölda umferða. Þetta gæti bent til þess að leysirinn virki á undirlagið frekar en bræðsluna.
Kornhreinsun getur stafað af hraðri kælingu bráðnu laugarinnar65. Önnur tilraunahópur var gerður þar sem yfirborð ryðfríu stálplötum (321H og 316L) var útsett fyrir samfelldri bylgjuleysisgeislun í andrúmslofti (mynd 6) og lofttæmi (mynd 7). Nd:YAG leysirinn í lausagangi. Hins vegar sást dæmigerð súlulaga uppbygging.
Örbygging leysisbrædds svæðis samfelldra bylgjuleysis (300 W stöðugt afl, 200 mm/s skannahraði, AISI 321H ryðfríu stáli).
(a) Örbygging og (b) rafeindabakdreifingarmynd af leysibræðslusvæði lofttæmisbylgjuleysis (stöðugt afl 100 W, skannahraði 200 mm/s, AISI 316L ryðfríu stáli) \ (\sim 2~\text {mbar }\).
Þess vegna er greinilega sýnt fram á að flókin mótun leysirpúlsstyrks hefur veruleg áhrif á örbygginguna sem myndast. Við teljum að þessi áhrif séu vélræn í eðli sínu og komi fram vegna myndunar úthljóðs titrings sem breiðist út frá geislauðu yfirborði bræðslunnar djúpt inn í sýnishornið. Svipaðar niðurstöður fengust í 13, 26, 6, 6, 6, 6, 6, 6 og 6 styrkleiki ómskoðunar í ýmsum efnum, þar á meðal Ti-6Al-4V álfelgur 26 og ryðfríu stáli 34, sem er afleiðing af. Hugsanlegt fyrirkomulag er getgátur sem hér segir. Ákafur ómskoðun getur valdið hljóðbylgjum, eins og sýnt er fram á í ofurhröðri in situ synchrotron röntgenmyndatöku. Hrun kavítunarbólanna aftur á móti framleiðir höggbylgjur, \\0; )69.Slíkar höggbylgjur geta verið nægilega sterkar til að stuðla að myndun fastfasakjarna í lausum vökva af mikilvægri stærð, sem truflar dæmigerða súlulaga kornbyggingu lag-fyrir-lags aukefnaframleiðslu.
Hér leggjum við til annan búnað sem ber ábyrgð á byggingu breytinga með mikilli hljóðgervingu. Efnið rétt eftir storknun er við háan hita nálægt bræðslumarki og hefur afar lága flæðispennu. Sterkar úthljóðsbylgjur geta valdið því að plastflæði breytir kornabyggingu heita efnisins sem var að storkna. Hins vegar eru áreiðanleg tilraunagögn um hitaháð hitastigið háð yield (1K\0) Sjá mynd 8). Þess vegna, til að prófa tilgátuna, gerðum við sameindahreyfifræði (MD) eftirlíkingar af Fe-Cr-Ni samsetningu svipað AISI 316 L stáli til að meta flæðispennuhegðun nálægt bræðslumarki. Til að reikna út flæðispennu notuðum við MD klippuspennu slökunartækni, 7, 7, 7, 7, 2, 7, 2, 7, 2, 7, 2, 7, 7, 7, 7. við notuðum Embedded Atomic Model (EAM) frá 74.MD hermir voru gerðar með því að nota LAMMPS kóða 75,76. Upplýsingar um MD uppgerð verða birtar annars staðar. MD útreikningsniðurstöður flæðispennu sem fall af hitastigi eru sýndar á mynd 8 ásamt tiltækum tilraunagögnum og öðru mati7197,80,80,717,80,80.
Flutningsálag fyrir AISI gráðu 316 austenitískt ryðfrítt stál og líkansamsetning á móti hitastigi fyrir MD hermir.Tilraunamælingar frá tilvísunum: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81.vísa til.(f)82 er reynslulíkan fyrir leysistýrða þrýstingsmælingu við þrýstingsálag sem er háð leysi við hitastig. facturing. Stórfelldar MD-hermunarniðurstöður í þessari rannsókn eru táknaðar sem \(\vartriangleleft\) fyrir gallalausan óendanlegan einn kristal og \(\vartriangleright\) fyrir endanlegt korn að teknu tilliti til meðalkornastærðar í gegnum Hall-Petch sambandið Dimensions\(d = 50~\upmu \text {m}\).
Sjá má að við \(T>1500~\text {K}\) lækkar flæðispennan niður fyrir \(40~\text {MPa}\). Á hinn bóginn spáir áætlanir að úthljóðsamplitude sem myndast með leysir fari yfir \(40~\text {MPa}\) (sjá mynd 4b), sem er nægjanlegt til að framkalla heitt efni í föstu formi.
Örbyggingarmyndun 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) austenítísks ryðfríu stáli við SLM var rannsökuð með tilraunum með því að nota flókna styrkleikastýrða púlsgjafa.
Kornastærðarminnkun í leysibræðslusvæðinu fannst vegna stöðugrar leysirbræðslu eftir 1, 3 eða 5 umferð.
Makrósópísk líkan sýnir að áætluð stærð svæðisins þar sem úthljóðsaflögun getur haft jákvæð áhrif á storknunarframhliðina er allt að \(1~\text {mm}\).
Smásjá MD líkanið sýnir að ávöxtunarstyrkur AISI 316 austenitísks ryðfríu stáli er verulega lækkaður í \(40~\text {MPa}\) nálægt bræðslumarki.
Niðurstöðurnar sem fengust benda til aðferðar til að stjórna örbyggingu efna með því að nota flókna mótaða leysivinnslu og gætu þjónað sem grunnur að því að búa til nýjar breytingar á pulsed SLM tækninni.
Liu, Y. o.fl. Örbyggingarþróun og vélrænni eiginleikar TiB2/AlSi10Mg samsettra efna á staðnum með leysisértækri bráðnun [J].J.Alloys.compound.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
Gao, S. o.fl. Recrstallization kornmörk verkfræði leysir sértækrar bræðslu á 316L ryðfríu stáli [J].Journal of Alma Mater.200, 366–377.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. & Qiu, C. Þróun á staðnum á samlokuörbyggingum með aukinni sveigjanleika með leysirupphitun á leysibræddum títanblöndur.vísindi.Rep.10, 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniya, A. o.fl. Aukaframleiðsla á Ti-6Al-4V hlutum með leysimálmútfellingu (LMD): ferli, örbygging og vélrænni eiginleikar.J.Alloys.compound.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
Kumara, C. o.fl. Örbyggingarlíkön af lasermálmduftsstýrðri orkuútfellingu á Alloy 718.Add to.manufacture.25, 357–364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
Busey, M. o.fl. Parametric Neutron Bragg Edge Imaging Rannsókn á aukaframleiddum sýnum sem meðhöndluð eru með Laser Shock Peening.science.Rep.11, 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. o.fl. Gradient örbygging og vélrænir eiginleikar Ti-6Al-4V sem aukið eru framleiddir með rafeindageislabræðslu. Alma Mater Journal.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).


Pósttími: 15-jan-2022