Το "Multi-material" είναι ένα τσιτάτο στη βιομηχανία της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Όσον αφορά τους επιτραπέζιους εκτυπωτές 3D, ήταν δυνατή η εκτύπωση με πολλά υλικά σε μία έκδοση, αλλά η βιομηχανική τρισδιάστατη εκτύπωση έχει επίσης πολλές εξελίξεις πολλαπλών υλικών. Αυτό περιλαμβάνει σύνθετα υλικά όπως πολυμερή ενισχυμένα με ίνες. Όμως ο Δρ. Kevin Eckes, μηχανικός έρευνας και ανάπτυξης στην Aerosint, είπε ότι το «ιερό δισκοπότηρο» των σύνθετων υλικών είναι τα λειτουργικά διαβαθμισμένα υλικά (FGM). Ο Eckes μάς παρουσίασε τη μοναδική μέθοδο της Aerosint για τρισδιάστατη εκτύπωση σε κρεβάτι σκόνης πολλαπλών υλικών, και είναι σε μεσαίο. Στο κοινόχρηστο περιεχόμενο μοιράζεται μια πιο εις βάθος οπτική. Πρόσφατα μοιράστηκε μαζί μας την τελευταία του δουλειά για τον ΑΓΓΟ.

"Διαφορετικά από τα παραδοσιακά σύνθετα υλικά, στα παραδοσιακά σύνθετα υλικά, τα ενισχυτικά υλικά κατανέμονται σε όλο το υλικό της μήτρας. Τα FGM είναι σύνθετα υλικά στα οποία δύο υλικά συνδέονται μεταξύ τους μέσω μιας σταδιακής διεπαφής για να αποφευχθούν εμφανείς διαφορές μεταξύ των δύο χύδην υλικών. Όρια," Eckes εξήγησε. «Ο σκοπός της δημιουργίας αυτής της κλίσης είναι να κατανεμηθούν οι θερμικές και μηχανικές τάσεις σε μεγαλύτερο όγκο, διαφορετικά αυτές οι τάσεις θα συγκεντρωθούν σε ένα καθαρό όριο υλικού και θα προκαλέσουν ρωγμές ή θραύση του εξαρτήματος».

Λόγω της αντοχής του σε αστοχία, ο FGM είναι πολύ χρήσιμος σε ακραία περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, χημικής ή μηχανικής καταπόνησης και τα εξαρτήματα ενός υλικού μπορεί να αποτύχουν. Ένα παράδειγμα εξαρτήματος FGM είναι μια πλάκα μετάλλου σε κεραμικό, όπου δύο υλικά εξουδετερώνουν το ένα τις αδυναμίες του άλλου και ενισχύουν το ένα τα δυνατά σημεία του άλλου. Το ίδιο το κεραμικό είναι σκληρό, ανθεκτικό στα χημικά και στη θερμότητα, αλλά είναι επίσης εύθραυστο και έχει χαμηλή αντοχή στην κρούση. Από την άλλη πλευρά, το μέταλλο έχει υψηλή αντοχή στην κρούση, αλλά διαβρώνεται εύκολα από ισχυρά οξέα και αλκάλια και οι μηχανικές του ιδιότητες καταστρέφονται όταν θερμαίνεται. Ωστόσο, βάζοντας αυτά τα δύο υλικά μαζί, είναι σχεδόν άφθαρτα.

Ο Eckes είπε: «Το FGM από μέταλλο σε κεραμικό μπορεί να αντέξει την υψηλή θερμοκρασία και το σκληρό χημικό περιβάλλον της κεραμικής επιφάνειας, διατηρώντας παράλληλα τη συνολική αντοχή και αντοχή σε εύθραυστη θραύση μέσω μεταλλικής ενίσχυσης».

Ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Επιστήμης και Τεχνολογίας Αεροδιαστημικής της Ιαπωνίας άρχισαν αρχικά να χρησιμοποιούν κεραμομεταλλικό FGM σε μια προσπάθεια να δημιουργήσουν ένα αποτελεσματικό και ανθεκτικό θερμικό φράγμα για επαναχρησιμοποιήσιμα διαστημικά οχήματα. Βρήκαν ότι μια πλάκα που αποτελείται από ένα υπερκράμα με βάση το νικέλιο και ένα στρώμα βαθμίδωσης σύνθεσης σταθεροποιημένης ζιρκονίας σε ένα υπόστρωμα υπερκράματος με βάση το νικέλιο μπορεί να αντέξει σε θερμική κλίση μεγαλύτερη από 1000°C χωρίς ρωγμές. Υπό τις ίδιες συνθήκες, το υπερκράμα νικελίου 100% επικαλύπτεται με 100% ζιρκονία και κράμα χρωμίου ως στρώμα χαλάρωσης για να έχει ιδιότητες θερμικής κόπωσης.

Ο FGM από μέταλλο σε μέταλλο είναι επίσης πολύ χρήσιμος. Για παράδειγμα, ο FGM χάλυβας-χαλκού συνδυάζει χάλυβα χαμηλού κόστους και υψηλής αντοχής με την υψηλή θερμική αγωγιμότητα και την ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού. Σε ένα πρόσφατο παράδειγμα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα εργαλείο χύτευσης με έγχυση που έχει μια χυτή επιφάνεια από χάλυβα και ένα χύμα χάλκινο σώμα συνδεδεμένο με ένα ιδιόκτητο υλικό στρώματος ρυθμιστή. Λόγω της υψηλής αγωγιμότητας του χαλκού, ο χρόνος ψύξης του καλουπιού μειώνεται κατά 10 δευτερόλεπτα και ο συνολικός κύκλος καλουπιού μειώνεται κατά 26%. Η εταιρεία εκτιμά ότι η αύξηση της παραγωγικότητας μπορεί να τους εξοικονομήσει περίπου 60,000 $ ετησίως.

Υπάρχουν επίσης FGM από πολυμερές σε πολυμερές, όπου μπορούν να συνδυαστούν άκαμπτα και εύκαμπτα πολυμερή, όπως ένας άκαμπτος βραχίονας με εύκαμπτες ενώσεις σε έναν χειριστή ή πολυμερή ανθεκτικά στη φθορά μπορούν να ενωθούν με σκληρά πολυμερή που χρησιμοποιούνται για μη μεταλλικά ρουλεμάνs ή κινούμενα μέρη .

«Οι περισσότερες από τις μεθόδους που περιγράφονται στην ερευνητική βιβλιογραφία για τη δημιουργία FGM μπορούν να δημιουργήσουν μόνο 1D κλίσεις, οι οποίες είναι κατάλληλες μόνο για περιορισμένο αριθμό εφαρμογών, όπως ανθεκτικά θερμικά εμπόδια», συνέχισε ο Eckes. "Για να δημιουργήσουμε εξαρτήματα πολλαπλών υλικών και FGM με πλήρη ελευθερία 3D, πρέπει να εκτελούμε χωρικό έλεγχο σε επίπεδο voxel στη διάταξη του υλικού. Αρκετές τεχνολογίες AM στην αγορά έχουν αυτήν τη δυνατότητα ελέγχου σύνθεσης, αλλά προσανατολίζονται κυρίως στην κατασκευή πρωτοτύπων. Ή κατασκευή ανταλλακτικών μιας χρήσης».

Η Aerosint ειδικεύεται στην εναπόθεση πολλαπλών σκόνης, όπου τα voxel σκόνης μπορούν να μεταφερθούν επιλεκτικά από ένα περιστρεφόμενο τύμπανο σε μια επιφάνεια κατασκευής. Αν και η Aerosint έχει επιδείξει θεωρητικά δύο τύπους εναπόθεσης σκόνης μέχρι στιγμής, πολλά υλικά μπορούν να διαμορφωθούν. Το υλικό μπορεί να είναι μέταλλο, πολυμερές ή κεραμικό, αρκεί η ρευστότητα και η κατανομή μεγέθους σωματιδίων της σκόνης να είναι συμβατά με τη διαδικασία.

«Η πιο θεμελιώδης πρόκληση στη διαδικασία μας είναι η ενσωμάτωση ή η σύντηξη διυλικών», είπε ο Eckes. «Η θερμοκρασία τήξης ή η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης των δύο υλικών της ευτηκτικής πυροσυσσωμάτωσης είναι πολύ διαφορετική και υπάρχουν προφανείς φυσικοί περιορισμοί. Ωστόσο, πολλοί ερευνητές έχουν αποδείξει τη συντήξη μετάλλου-μετάλλου και μετάλλου-κεραμικού επιλέγοντας προσεκτικά υλικά με συμβατές ιδιότητες. Οι συνδυασμοί δεν είναι απεριόριστοι, αλλά πιστεύουμε ότι είναι αρκετά πλούσιοι για να δημιουργήσουν μια σειρά από χρήσιμους FGM».

Σύμφωνα με τον Eckes, ο συνδυασμός εναπόθεσης πολλαπλής σκόνης και συν-συσσωμάτωσης διπλού υλικού είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την επίτευξη υψηλής απόδοσης και ταχείας εκτύπωσης 3D πολλαπλών υλικών. Η Aerosint συνάπτει συνεργασίες με ερευνητικά ιδρύματα και επιστήμονες που έχουν εξειδίκευση στη συντήξη υλικών και στην τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων και κεραμικών.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Το κλειδί για λειτουργικά διαβαθμισμένα υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης πολλαπλών υλικών

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® είναι ένας εξατομικευμένος κατασκευαστής που παρέχει μια πλήρη σειρά ράβδων χαλκού, μέρη ορείχαλκου και μέρη χαλκού. Οι κοινές διαδικασίες κατασκευής περιλαμβάνουν το τυφλό, το ανάγλυφο, τη χαλκουργία, υπηρεσίες wire edm, χάραξη, σχηματισμός και κάμψη, αναστατωμένος, καυτός σφυρηλάτηση και συμπίεση, διάτρηση και διάτρηση, κύλιση και ραβδισμό νήματος, διάτμηση, μηχανική κατεργασία πολλαπλών ατράκτων, εξώθηση και σφυρηλάτηση μετάλλων και σφράγιση. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν ράβδους διαύλου, ηλεκτρικούς αγωγούς, ομοαξονικά καλώδια, κυματοδηγούς, εξαρτήματα τρανζίστορ, σωλήνες μικροκυμάτων, κενούς σωλήνες καλουπιού και μεταλλουργία σε σκόνη δεξαμενές διέλασης.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).