基于毛孔缺陷结构的增材制造材料的快速合格方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 制造业 工程 制造工程

背景情况:

• 增材制造 (AM) 整合了材料形成和零件成型,比传统方法提供了优势.
• 在疲劳关键应用中,AM的广泛采用受到诸如毛孔性等缺陷的限制,这些缺陷受到工艺参数和零件几何学的影响.
• 由于工艺变化和局部微观结构缺陷,对疲劳性能进行合格的AM材料是复杂的.

研究的目的:

• 提出一种新的方法,用于AM疲劳有限部件的快速合格.
• 为应对疲劳敏感应用的AM材料的表征和认证所面临的挑战.
• 通过结合实验和模拟策略,减少对AM材料合格所需的测试数量.

主要方法:

• 对孔隙缺陷 (大小,分布,形态) 的控制播种到AM标本中.
• 非破坏性和破坏性测试的整合,用于材料表征和疲劳性能评估.
• 基于微观结构的模拟,以根据特定的缺陷和微观结构组合预测疲劳行为.

主要成果:

• 拟议的方法有助于生成模拟疲劳数据以验证和增强实验结果.
• 证明了一条加速AM材料用于疲劳应用的资格化的途径.
• 突出了材料合格和零件认证过程之间更紧密的整合的潜力.

结论:

• 开发的方法允许更快,更高效的AM材料的资格,特别是对于疲劳有限的应用.
• 将实验数据与模拟驱动的见解相结合,可以显著减少测试要求.
• 统一的材料资格和零件认证方法对于强大的AM部署至关重要.