中国石油大学《JMPT》：提出超声波辅助直写金属增材制造技术！(2)
时间：2023-01-12 10:09 来源：材料学网 作者：admin 阅读：次
图 5.（a）有和没有超声波作用的熔融金属液滴的滴落周期和（b）液滴质量。
图 6.带或不带超声波辅助的单程书写金属线。
图 7.不同写入速度下单程书写的实验结果.（a）单程书写金属线的宏观形貌;（b）截面图不同的位置;（c）-（d）从截面视图测量的宽度和高度;（e）写入质量和进料质量的比较。图中所示的偏差为根据在三个位置测量的值计算。
图 8.使用和不使用超声波的不同形状的 3D 金属零件。（a） 3D金属零件的书写速度慢;（b） 3D金属零件的书写速度快;（c）方形的3D零件。
图 9.具有不同层间粘接强度的均匀3D金属零件。（a）弹簧形均匀三维金属零件;（b）弹簧形状的剖视图均匀的3D金属零件;（c）环形均匀的3D金属零件;（d）环形均匀的3D金属零件的剖视图。
图 10.不同形状的3D金属零件，具有良好的成型质量。（a） 100-分层 3D 零件;（b）具有倾斜角度的 3D 零件;（c）大尺寸倾斜三维零件;（d）具有不同倾斜度的3D零件。
图 11.成型件相同位置的显微组织（a）具有和（d）无超声波辅助，写入速度为10
mm/s。（b）显微硬度成型件。成型件相同位置的显微组织（c）具有和（e）无超声波辅助，写入速度为16.67 mm /
s。张力的骨折形态（F）有和（H）没有超声辅助。（g）三维成型零件的应力-应变曲线。
综上所述，超声波辅助直写金属增材可以制造一种在挤出机孔口处增强熔融流速稳定性的技术。低成本和简单基于桌面金属增材制造原型设备的提出了以下原则。
基于超声波辅助热挤出机构建仿真结果。超声波辅助装置得到优化通过模拟，使其能够实现共振。金属液与单程书写实验进行。经验证，超声波辅助可有效避免炉渣堵塞的发生，使孔口处的熔融金属更稳定。得益于熔融金属流出的稳定性及其长期性写入能力，UADWMAM技术能够使得3D金属零件具有光滑的表面和出色的成型精度。虽然使用低熔点金属进行演示，但UADWMAM的原理与高熔点金属兼容，只要热挤出机具有熔化它们的能力。是的预计UADWMAM技术可用于开发台式金属打印机，进一步降低制造业中金属添加剂的成本。
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