通过材料挤出生产的复杂金属和陶结构的火花等离子烧结
Riccardo Brucculeri1, Lorenzo Airoldi1, Primo Baldini2
1Department of Civil Engineering and Architecture, Computer, and Biomedical Engineering, University of Pavia, Pavia, Italy.
3D printing and additive manufacturing
|October 3, 2024
概括
改性火花等离子烧结 (SPS) 能够快速解和烧结复杂的金属和陶零件,由材料挤出制成. 这种压力辅助技术显著减少了增材制造的加工时间和能源消耗.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 粉末金 粉末金是什么
背景情况:
- 传统的激光聚变增材制造 (AM) 需要长时间,耗能密集的烧结周期.
- 高点材料需要长时间加热,超过其点的80%.
- 压力辅助烧结,如火花等离子烧结 (SPS) 或场辅助烧结 (FAST),增强了密度,但与复杂的几何形状作斗争.
研究的目的:
- 通过材料挤出生产的复杂形状元件的SPS/FAST进行高效解结和烧结.
- 为了克服传统SPS/FAST对复杂的AM部件的局限性.
- 为了减少在AM中烧结的时间和能源需求.
主要方法:
- 使用了一个修改后的SPS/FAST装置,在伪异静态模式下运行.
- 通过材料挤出制造的物体使用这种修改后的设置被解和烧结.
- 该方法在金属,金属基复合材料和没有闭腔的陶基复合材料上进行了测试.
主要成果:
- 经过修改的SPS/FAST方法成功地解压和烧结了复杂的几何形状.
- 与传统方法相比,可以大大减少解绑和烧结时间.
- 观察到异型体积减小,但可以通过打印补偿来控制.
结论:
- 修改的伪静态SPS/FAST提供了一个可行的,更快的替代方案,用于烧结复杂的AM部件.
- 该方法适用于广泛的无机材料,包括金属和复合材料.
- 该技术为增材制造提供了一种低成本,灵活和环保的方法.
