搜索热:无损检测 董洪标
扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 消息正文
西北大学和阿贡国家实验室用X射线检测定向能沉积
发布:Iron_MAN10   时间:2019/2/14 15:30:45   阅读:685 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

虽然通过3D打印生成的结构可能是迷人的、有形且极具启发性,更不用说实际上的实用性。仍然会发现,技术背后的操作过程有点令人生畏,因为似乎不可能通过一些丝材、软件和硬件来实现。可能还会惊讶地发现,即使是非常习惯3D打印的研究人员也可能对某些内部过程中发生的事情一无所知,特别是在使用激光/粉末组合时。
 

 
为了进一步了解,一个由西北大学和阿贡国家实验室联合起来的研究团队开始研究3D打印期间发生的事情,而不是之后,在“压电驱动定向能沉积增材制造的现场高速X射线成像”中发表他们的研究结果。作者指出,从历史角度来看,以细微的细节监控内部流程一直是一项挑战。中断过程可能对最终产品有害。虽然我们已经跟踪了许多研究人员分析3D打印和独特材料的不同实例,同时努力在AM中找到改进的策略,但这项研究显然有不同的侧重点:

研究人员表示:“对先进制造工艺进行监控,以评估热历史、结构和性能的变化,对于了解工艺过程中发生的物理现象和AM中内置性能的闭环控制至关重要。”
 
 
 
定向能沉积依赖于加热的粉末颗粒,熔化以形成结构层。这种制造方法越来越受欢迎,特别是在快速原型制造和部件维护方面。优点包括更快和更好地固化打印物体,以及材料类型和使用的灵活性。

“然而,由于粉末沉积的复杂性及其在DED中的相互作用,监测单个颗粒对熔池的影响以及由此产生的结构具有挑战性。”研究人员表示,“在这项研究中,低成本的压电驱动粉末输送系统用于沉积单个颗粒,因为它们与移动的激光束相互作用,这是一种利用高速X射线成像来捕捉在电致发光期间激光物质相互作用的基本物理现象的方法。

虽然压电技术对许多人来说是个新的术语,但它涉及在压力或其他作用下释放电荷。我们在今年早些时候进行了一项关于压电材料的研究,关于它们在开发各种不同传感器和智能材料的3D打印方面的潜力。在这项最近的研究中,研究人员对利用X射线研究压电定向能感兴趣,以了解更多关于激光和粉末在3D打印过程中如何相互作用的信息。

在这次实验中,该团队设计了一个密封腔室,包括压电驱动系统和所需的氩气。
 

 
“触发序列始于粉末输送系统中压电元件的致动,来自压电元件的信号开启激光器。 来自激光器的“开启”信号通过移动振镜扫描仪反射镜开始激光扫描,“研究人员对观察系统进行了陈述。“当电流计反射镜处于使激光束与压电驱动的粉末输送系统对齐的特定位置时,X射线快门打开,允许X射线光束进入腔室。”

压电振动使粉末流入激光和X射线束排列的区域。通过控制压电振动的频率和功率来建立用于控制流速的特定参数。跟踪和评估任何孔隙度,以及溅射和相关的颗粒喷射。 进行此类成像实验的最终希望是更多地了解DED工艺和所涉及的材料。
 

 

“在各种DED处理模式下显示激光物质相互作用的高速X射线图像可以帮助验证热、热流体动力学和热力学模型。”研究人员表示,“在重力作用下,粉末质量流量较低,激光诱导的蒸汽羽流将颗粒从熔池中散射出来,速度高达10米/秒。”

研究人员指出,大多数传感器无法提供足够的数据,并且不具备显示DED快速冷却过程所需的分辨率。在这项研究中,他们能够找出孔隙度背后的一些原因,但指出需要更多的研究来理解粒子夹带。
 

 
控制单个粒子相对于激光束的轨迹,可以得出关于粒子如何进入熔池的更确切的观察结果。这项工作揭示了惰性载气辅助颗粒流动的必要性。如果没有载气,大多数粒子会从熔池中散开,而载气则允许粒子穿透激光诱导的蒸汽等离子体羽流。

“研究载气压力和速度影响的未来工作需要捕捉更具代表性的DED处理中的现象。耦合高分辨率热监测也有助于进一步了解冷却,更具体地说,还有助于了解熔池的凝固行为。”


来源:南极熊
 
相关信息
   标题 相关频次
 “3D打印材料及检测技术”专题报道征稿启事
 2
 “3D打印材料及检测技术”专题报道征稿启事
 2
 3D X射线检查系统在3D打印部件质量控制中的运用
 2
 3D打印陶瓷材料的成型及研究进展
 2
 科学家利用X射线研究金属3D打印产生缺陷的原因
 2
 马德里自治大学用复合材料3D打印传感器,可检测水含量
 2
 纳米技术+3D打印能检测有毒液体?
 2
  拥有一个大白的梦想还有多遥远?
 1
  3D打印又上《Nature》:超细晶粒高强度钛合金3D打印材料
 1
  3D打印在人体器官应用中的重大突破
 1
  长沙高新区:3D打印高强铝合金粉末性能达国际先进水平
 1
  钙钛矿单晶X射线探测器研制成功
 1
  美国利用旋转3D打印制造高强度材料
 1
  陶瓷新应用——美国陆军研究3D打印陶瓷防弹衣
 1
  一滴树脂打印一颗牙
 1
 #高分子材料周报#果胶——特殊的天然气水合物抑制剂
 1
 #新能源周报#3D打印、石墨烯、新能源三者合体
 1
 ?FDM 3D打印形状记忆聚合物力学性能测试
 1
 ?盘点航空航天领域应用3D打印技术进行生产、修复的情况
 1
 @所有人:检测实验室能力验证,这些你得知道!
 1
 “18项高分子材料重点发展领域” 未来十年之重任!
 1
 “1美分”实现液体活检 “实验室芯片”技术降低成本
 1
 “3D打印”航天服出新成果
 1
 “4D打印技术” 材料可按编程变形/图
 1
 “靶向”传感器,超越“质谱技术”的小分子检测
 1
 “不完美”的完美:Nature报道3D打印抗损伤结构化“超晶体”
 1
 “超级针”X射线成像系统问世
 1
 “第二届中国实验室管理与检测技术国际论坛暨中国质量检验协会检验检测设备分会2017年学术年会”大会日程表
 1
 “僵尸肉”流入国内市场,检测难度大,监测部门须警惕
 1
 “龙虾眼" 成像仪可探测软X射线辐射
 1
 “木头大王”胡良兵最新力作:木头与3D打印的完美结合
 1
 “十三五”规划纲要公布 强化检测认证体系建设
 1
 “太空制造”计划在太空中3D打印和装配航天器
 1
 “一号文件”释放信号 食品检测仪走向利好
 1
 “蚁人”不再是科幻!MIT最新研究,能把任何材料物体缩小1000倍 | Science
 1
 《Acta Mater》这样能更好地3D打印出来等轴晶!
 1
 《AFM》1秒自修复!可伸缩!可3D打印的有机热电体!
 1
 《AFM》1秒自修复!可伸缩!可3D打印的有机热电体!
 1
 《Matter》:首次实现连续纤维增强热固性材料的3D打印
 1
 《MSEA》硅可以防止3D打印7075铝合金的微裂纹!
 1
 《Nature》:3D打印高性能钛铜合金,具有超细等轴晶粒
 1
 《Nature》:实现“不可能”!3D打印微型二氧化硅气凝胶
 1
 《NPE》新篇预告:基于3D打印的桨叶驱动流体并应用于微泵
 1
 《Science》揭示香港中文大学与LLNL 实验室高速纳米3D打印技术,速度快1000倍
 1
 《Soft Matter》:利用微尺度3D打印和矿物涂层技术助力功能性微流控研究
 1
 《检测和校准实验室认可能力范围表述说明》下月实施
 1
 《检验检测机构资质认定管理办法》将于8月起施行
 1
 《上海检验检测条例》出台 数据造假将处1万-5万罚款
 1
 《自然》《科学》一周(10.19-10.25)材料科学前沿要闻
 1
 《自然·通讯》可再加工的热固性光敏3D打印材料
 1