通过直接能量沉积产生的复杂格子结构的热,微结构和机械分析
David G Andrade1, Carlos Zhu1,2, Hélio C Miranda3
1ISISE, ARISE, Department of Civil Engineering, University of Coimbra, 3030-788 Coimbra, Portugal.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
电弧增材制造 (WAAM) 允许制造碳钢格子结构. 控制热量输入和散热对于优化这些轻量级工程元件的机械性能和微观结构至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 格子结构提供轻量优势,但由于复杂的几何形状和高金属点,面临制造挑战.
- 直接能量沉积 (DED) 方法,包括电弧增材制造 (WAAM),为制造这些结构提供了可行的解决方案.
研究的目的:
- 使用WAAM分析碳钢格子结构的制造过程,使用辅助性几何学.
- 研究热循环和热量输入对微观结构和机械性能的影响.
主要方法:
- 使用红外热谱进行热分析.
- 通过金属学进行微观结构性表征.
- 通过硬度和抗拉性测试进行机械评估.
主要成果:
- 确定热量输入,热循环和沉积序列对格子结构形态和属性的显著影响.
- 相关的快速热循环具有更高的硬度,更小的支柱直径和多孔构造.
- 证明了热管理在格子结构的WAAM中的关键作用.
结论:
- 控制热量输入和散热对于优化WAAM生产的碳钢格子结构的性能至关重要.
- 了解热行为是实现辅热格子设计中所需的微观结构和机械结果的关键.
