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新研究:粘合剂喷射增材制造,加工复杂的准直

来源:广西增材制造协会 浏览数:
责任编辑:传说的落叶
时间:2019-07-30 09:23

[导读]“通过粘合剂喷射制造B 4 C 制造的复杂形状准直器的加工”中探索了新技术——铝的无压熔融渗透。

来源:广西增材制造协会

在最近发表的“通过粘合剂喷射制造B 4 C 制造的复杂形状准直器的加工”中探索了新技术——铝的无压熔融渗透。在这项研究中,研究人员的目标是通过粘合剂喷射添加剂制造创建准直器样品,以进一步分析以创建高密度几何形状。解释可用于操纵中子的装置有助于评估各种不同的材料,研究人员指出,准直器特别能够防止不同射线(X射线,伽马射线等)的散射。他们还指出同位素必须具有非常大的中子吸收截面用于该过程,典型的材料通常包括镉、硼和钆。
 

B4C粉末的SEM图像(左)和Horiba数据(右)


因为B 4 C可以以粉末形式容易地加工,所以它可以作为预成型件3D打印,具有用于结构支撑的氰基丙烯酸酯粘合剂。这里的准直器形式被“渗透”了三个Al等级,包括:
AA 2024
AA 1100
纯铝

特别选择AA 2024是因为它易于制成复合材料,而其他等级则用于比较不同的微观结构。该团队需要用于准直器应用的强大复合材料,并且为了验证在本研究中的使用,他们从相同几何形状的其他样品中编译数据。

“这种方法有三个更高层次的发现:一,材料净成形得到改善; 二,就中子吸收能力而言,这些材料可以很好地作为准直器工作; 三,这种材料在需要高机械载荷的系统中很有用,”研究人员表示。
 

用于渗透的设置


他们能够通过BJAM制造和加工多种高密度B 4 C-Al复合材料。粉末预成型件“随后无压力”用Al合金渗透,并且B 4 C预成型件在高温下通过芯吸熔融Al。“有可能实现非常高的密度,高达97%TD。此外,发现打印部件的净成形得以保留,因此部件可用于不需要进一步加工的应用。复合材料的维氏硬度高达283 HV,“研究人员总结道。

“中子衍射数据显示,渗入Al的样品散射较少,屏蔽效果略好于渗入过量胶的样品。通过使用BJAM和无压熔体渗透进行处理,可以增加这种材料的产量,并可以制造复杂的定制准直器。”

虽然这项研究比目前使用的许多其他材料和技术更加复杂,但复合材料在研究人员和工程师中非常受欢迎,因为它们可以根据需要加强和操纵机械性能,从而获得更好的结果,无论是否使用亚麻纤维复合材料,PG / PLA复合材料或石墨烯增强纳米复合材料。

 

(a)打印的B4C准直器的宏观图像,(b)打印层的SEM,(c)Al渗透的B4C collimato
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