Thông tin tài liệu
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật đặc biệt khoa học máy tính làm thay đổi hầu hết mặt đời sống xã hội Từ kỷ 20, cơng nghệ máy tính đưa vào áp dụng sản xuất góp phần tự động hố sản xuất, giải phóng sức lao động cho người, tăng suất chất lượng sản phẩm Theo đời phương thức sản xuất có trợ giúp máy tính máy cơng cụ tích hợp điều khiển số Ở Việt Nam, ngồi việc cơng nghệ CAD/CAM phát triển, ứng dụng rộng rãi nhà máy, xí nghiệp vài năm trở lại cơng nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) bước đầu nghiên cứu ứng dụng viện nghiên cứu, trung tâm công nghệ cao Công nghệ tạo mẫu nhanh tổ hợp CAD, kỹ thuật thiết kế ngược RE (Reverse Engineering), tạo mẫu nhanh RP (Rapid prototype) Tiểu luận môn “Thiết kế ngược tạo mẫu nhanh” tập trung trình bày quy trình thiết kế ngược cho công nghệ bồi đắp vật liệu (in 3D) đặc tính học Ti6Al4V cấu trúc mạng tinh thể AlSi12Mg chế tạo thiêu kết laser kim loại trực tiếp Trong qua trình làm tiểu luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý, bổ sung thầy để tiểu luận hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG Thiết kế ngược cho công nghệ bồi đắp vật liệu 1.1 Tóm tắt 1.2 Giới thiệu chung 1.3 Tổng quan thiết kế ngược .8 1.3.1 Loại liệu 1.3.2 Thu thập liệu .10 1.4 Nghiên cứu đo lường phép đo chi tiết 13 1.5 Tạo mơ hình CAD để hỗ trợ in 3D 17 1.5.1 Hậu xử lý 18 1.5.2 Lưới đa giác .18 1.5.3 Mô hình rắn 19 1.5.4 Mẫu thức 20 1.5.5 Chuyển đổi mơ hình 21 1.6 Kiểm tra chi tiết in 3D .21 1.6.1 Thu thập liệu .22 1.6.2 Nhập liệu tham chiếu 22 2 Đặc tính học Ti6Al4V cấu trúc mạng tinh thể AlSi12Mg chế tạo thiêu kết laser kim loại trực tiếp .23 2.1 Cấu trúc mạng 23 2.2 Mạng tinh thể sản xuất tia laser .25 2.3 Khả sản xuất nung chảy laser có chọn lọc 26 2.3.1 Xác định thơng số nóng chảy laser chọn lọc .26 2.3.2 Các thông số xử lý nóng chảy laser có chọn lọc cho Ti6Al4V AlSi12Mg 27 2.3.3 Khả sản xuất chống lưới .27 2.3.4 Mục tiêu chế tạo thử nghiệm mẫu lưới .31 2.3.5 Độ trung thực hình học mạng tinh thể 31 2.4 Kết thử nghiệm nén 35 2.4.1 Kết phân tích nén mẫu tinh thể Ti6Al4V 35 2.4.2 Kết thử nghiệm nén AlSi12Mg mẫu mạng tinh thể 44 2.4.3 Hành vi biến dạng chế độ hỏng hóc .47 2.5 Kết luận 50 DANH MỤC HÌNH ẢN Hình Ảnh hưởng đầu đo đến đo lương chi tiết 16 Hình Các độ phân giải khác vòng tròn 17 Hình Ảnh hưởng độ xác điểm 17 Hình Độ phân giải ảnh hưởng đến xác định tính 18 Hình Ví dụ lưới đa giác 20 Hình Ví dụ lấp đầy lỗ lưới đa giác 20 Hình Ví dụ giảm thiểu lưới đa giác dựa độ phức tạp tính 21 Hình 8.Ví dụ mặt cắt từ liệu thu thập 21 Hình Các ví dụ mạng tinh thể hai chiều cứng (a), vừa cứng (b) cứng (c) 24 Hình 10 (a) Các mẫu thử khối chống công xôn Ti6Al4V sản xuất cho phạm vi góc nghiêng đường kính chống 0,3-1,0 mm với gia số 0,1mm (b) Hình ảnh Ti6Al4V SEM phần tử chống sản xuất. (c) Ví dụ Ti6Al4V sản xuất mẫu thử nhịp chống cho đường kính chống 0,6 mm 30 Hình 11 Thanh chống ngang Ti6Al4V sản xuất mẫu mạng FBCCXYZ với kích thước 2mm .31 Hình 12 Mật độ tương đối mẫu thử mạng Ti6Al4V sản xuất độ lệch với hình học CAD .33 Hình 13 Dữ liệu chụp cắt lớp điện toán AlSi12Mg tập hợp mảng 35 Hình 14 Phản ứng ứng suất - sức căng cấu trúc mạng kích thước tế bào Ti6Al4V 3-mm cho 103 ơ mẫu vật. Trên cùng: Hồn thành đường cong ứng suất-biến dạng đến 80% biến dạng. Dưới cùng: Chế độ xem chi tiết phần ban đầu phản ứng ứng suất-biến dạng 38 Hình 15 Phản ứng ứng suất - sức căng cấu trúc mạng kích thước tế bào Ti6Al4V 2-mm cho 103 ơ mẫu vật. Trên cùng: Hồn thành đường cong ứng suất-biến dạng đến 80% biến dạng. Dưới cùng: Chế độ xem chi tiết phần ban đầu phản ứng ứng suất-biến dạng 40 Hình 16 Ứng suất – sức căng mẫu Ti6Al4V FBCZ-S2N7 .41 Hình 18 Mô đun tương đối Ti6Al4V (2% biến dạng) (a) cường độ nén tương đối (b) so với mật độ tương đối mẫu tế bào mạng tinh thể thử nghiệm, bao gồm xu hướng quan sát xu hướng điển hình cấu trúc tế bào chi phối uốn duỗi 44 Hình 17 Mô đun Young, s 2% tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước tế bào định. (b) Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) giá trị mô đun. (c) Mô đun cụ thể (2%) tính trung bình giá trị tải không tải tất mẫu Ti6Al4V cấu trúc liên kết định 44 Hình 19 (a) Cường độ nén tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước ô định. (b) Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) cường độ nén. (c) Cường độ nén cụ thể tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước định 45 Hình 20 Các phản ứng căng thẳng nén trục mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm mẫu vật 46 Hình 21 Đặc tính học mẫu mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm 47 Hình 22 Mô đun tương đối cường độ nén tương đối so với mật độ tương đối thử nghiệm mẫu tế bào mạng tinh thể AlSi12Mg, bao gồm xu hướng điển hình để uốn- kéo cấu trúc tế bào chi phối. (a) Mô đun Young, s tương đối, (b) mô đun tương đối (biến dạng 1%), (c) môđun tương đối (2% biến dạng), (d) cường độ nén tương đối 48 Hình 23 Các chế độ hỏng hóc mẫu thử mạng Ti6Al4V 50 Hình 24 Chi tiết chế độ biến dạng hư hỏng quan sát mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm mẫu vật lúc phá huỷ 51 DANH MỤC BẢNG Bảng Số Maxwell cho cấu trúc mạng ứng viên ô đơn vị .26 Bảng Đun chảy laser chọn lọc Ti6Al4V AlSi12Mg tối ưu thông số xử lý 30 Bảng Khả sản xuất công xôn Ti6Al4V AlSi12Mg mẫu thử độ nghiêng chống đường kính góc dựng khác .31 Bảng Khả sản xuất công xôn Ti6Al4V AlSi12Mg mẫu thử độ nghiêng chống đường kính góc dựng khác .32 Thiết kế ngược cho cơng nghệ bồi đắp vật liệu 1.1 Tóm tắt Cơng nghệ bồi đắp vật liệu (hay cịn gọi cơng nghệ in 3D) phụ thuộc vào liệu kích thước 3D để sản xuất kiểm tra phận chế tạo quy trình bồi đắp vật liệu Thiết kế ngược cung cấp phương pháp để xây dựng liệu 3D cần thiết Dữ liệu 3D tạo hàng loạt phép đo giảm thông tin thành mơ hình CAD 3D số đặc tính Ở dạng đơn giản nhất, phần mềm thiết kế CAD sử dụng để đo lường tính sau tái tạo chúng dạng mơ hình CAD 3D Tuy nhiên, nhiều đối tượng phức tạp yêu cầu số lượng phép đo đáng kể xử lý để tạo mơ hình 3D rõ ràng Đo lường thủ công hạng mục phức tạp dẫn đến kết khơng qn từ phận đến phận khác từ tốn tử qua tốn tử khác Vì vậy, phương pháp mạnh mẽ lặp lại để đo chi tiết thực cần thiết Metrology khoa học đo lường, xác định Văn phòng đo lường quốc tế “khoa học đo lường, bao gồm thực nghiệm xác định lý thuyết mức độ không chắn lĩnh vực khoa học công nghệ” (What is metrology? BIPM Retrieved 01 Dec 2011 (2004)) Ngành sản xuất công nghiệp sử dụng từ “metrology” để mơ tả chung nhóm thiết bị sử dụng để đo lường Có nhiều thiết bị đo phần mềm kỹ thuật để hỗ trợ thiết kế ngược kiểm tra chi tiết Thiết bị đo lường chọn dựa yêu cầu ứng dụng, độ xác liệu, mật độ liệu, đo tiếp xúc hay đo khơng tiếp xúc, thuộc tính bề mặt chi tiết Tương tự, phần mềm thiết kế ngược lựa chọn dựa nhu cầu ứng dụng, kỹ vận hành mức độ tự động hố mong muốn Phần cung cấp nhìn sâu sắc cân nhắc cho việc đo lường phần mềm hỗ trợ để kiểm tra thiết kế ngược cho công nghệ bồi đắp vật liệu 1.2 Giới thiệu chung Công nghệ bồi đắp vật liệu (in 3D) trình xếp lớp vật liệu để xây dựng chi tiết mong muốn Mơ hình 3D chi tiết chia nhỏ thành lớp phần mềm chuyên dụng công nghệ bồi đắp vật liệu Do vậy, mô hình 3D chất lượng cao quan trọng cho trình bồi đắp vật liệu đạt hiệu Thiết kế ngược sử dụng phép đo để thu thập liệu hình học 3D vận dụng phần mềm chuyên dụng để biến liệu thành thơng tin sử dụng Thơng tin sử dụng để xây dựng mơ hình 3D mà ban đầu chúng không tồn Hoặc cách khác, thiết kế ngược sử dụng để kiểm tra chi tiết in 3D Cả hai ứng dụng có ý nghĩa quan trọng “luồng kỹ thật số” thiết lập trì cho sản phẩm Luồng kỹ thuật số khái niệm chi tiết sản phẩm có định nghĩa kỹ thuật số địn bẩy suốt vịng đời chi tiết sản phẩm Điều cho phép người dùng có hội sử dụng quy trình kyx thuật sơ để sản xuất, kiểm trs tiếp thị Sau vịng đời sản phẩm, sửa đổi nâng cấp tận dụng luồng liệu kỹ thuật số để tạo sản phẩm sửa đổi hiệu quy trình q khứ Các cơng ty giảm thời gian tiếp thị nhận khả mở rộng sang khác thị trường tuỳ chỉnh hàng loạt có giá trị cao dựa khả Quy trình thiết kế ngược chia thành hai bước bản: đo lường xử lý Các phép đo thực hệ thống đo lường Độ xác mật độ liệu với tính chi tiết đặc tính bề mặt góp phần xác định hệ thống cho nhiệm vụ định Hệ thống đo lường thu thập loạt liệu thơng qua ba phương pháp chính: đầu dị tiếp xúc, qt bề mặt quét khối lượng Người dùng phải định xem liệu dựa tính liệu đám mây điểm áp dụng cho ứng dụng mong muốn Những định đảm bảo hệ thống đo lường tốt lựa chọn để đo lường. Dựa loại liệu thu thập tác vụ thực hiện, người dùng phải chọn phần mềm xử lý hồn thành nhiệm vụ thích hợp với liệu Khơng nên kéo đám mây điểm dày đặc (chứa hàng triệu điểm) vào gói CAD 3D tiêu chuẩn Tuy nhiên, việc sử dụng công cụ đảo ngược chuyên biệt gần phần mềm để trích xuất bề mặt giải thích tính từ đám mây điểm dày đặc cung cấp giải pháp mạnh mẽ hiệu Chương cung cấp nhìn sâu sắc tương tác đo lường thiết kế ngược, phần mềm phương pháp in 3D. Biết tương tác cho phép người dùng sử dụng kỹ thuật thiết kế ngược tốt cho công nghệ in 3D. Do đó, người dùng cải thiện kết mang lại kết phù hợp 1.3 Tổng quan thiết kế ngược Thiết kế ngược trình bao gồm hai yếu tố chính, thu thập liệu (đo lường) xử lý (diễn giải phép đo thành thơng tin có nghĩa). Đo lường sử dụng để thu thập phép đo phải lựa chọn cẩn thận dựa đối tượng đo lường thơng tin mong muốn chủ đề Một phần mềm chuyên dụng thường yêu cầu để xử lý tập liệu thu thập hệ thống đo lường Ngồi ra, có hai lý khiến thiết kế ngược sử dụng kết hợp với in 3D. Lý để tạo mơ hình CAD 3D sử dụng hệ thống in 3D. Một số ví dụ phổ biến quét phận có để tạo sản phẩm sản xuất bổ sung dụng cụ (giữ cố định cho phần phức tạp), tạo mơ hình từ gốc cho phép sửa đổi (sửa chữa phận bị hư hỏng), tạo phận hoạt động kết hợp với phần gốc (vỏ điện thoại di động). Lý thứ hai kỹ thuật thiết kế ngược sử dụng để kiểm tra phận sản xuất in 3D. Mục đích sử dụng liệu thiết kế ngược ảnh hưởng đến quy trình sử dụng lựa chọn đo lường phần mềm 10 Hình 15 Phản ứng ứng suất - sức căng cấu trúc mạng kích thước tế bào Ti6Al4V 2-mm cho 103 ô mẫu vật. Trên cùng: Hoàn thành đường cong ứng suấtbiến dạng đến 80% biến dạng. Dưới cùng: Chế độ xem chi tiết phần ban đầu phản ứng ứng suất-biến dạng 46 Hình 17(a) tóm tắt mơ đun chủng Young, s 2% trung bình cho tế bào loại kích thước ơ. Các moduli xếp dỡ tính trung bình cho tóm tắt liệu trình bày tác phẩm này. Hình 17 (b) cho thấy tiêu chuẩn tương đối tương ứng độ lệch (RSD), nghĩa tỷ lệ độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình. RSD tính tốn tất mẫu thử nghiệm cho cấu trúc liên kết kích thước định, nghĩa với tế bào N3, N5, N7 N10 với hai lần lặp lại (tức là, độ căng thấp độ căng cao mẫu thử biến dạng, nêu chi tiết trong Phần 5.4), với tổng số tám mẫu RSD số thay đổi chung mô đun cường độ nén nhìn thấy tập hợp mẫu vật số lượng tế bào khác Hình 18 (a) (b) tóm tắt cường độ nén mạng tinh thể trung bình giả định RSD ciated, tương ứng. Mô đun biến dạng cụ thể 2%, định nghĩa tỷ lệ môđun mật độ mạng tinh thể r (Bảng 5.5 ) cường độ nén cụ thể (tỷ số cường độ nén với r) thể trong Hình 17 (c) 18 (c), để so sánh hiệu mạng tinh thể thiết kế mỏng nhẹ. Để cho phép người thân so sánh đặc tính học cấu trúc liên kết mạng thử nghiệm, liệu từ Hình 17 18 được tính trung bình tất mẫu có cấu trúc liên kết số cụ thể tế bào Các quan sát tóm tắt liệu trong Hình 17 18 được trình bày đây: 47 • Hình 16 (a) cho thấy mơ đun Young, s thấp mô đun 2%. Điều quan sát tính dẻo cục xảy mẫu mạng tinh thể ứng suất cường độ nén. Kết tương thích với quan sát kim loại bọt, cơng trình xác nhận tượng mạng tinh thể sản xuất bổ sung cấu trúc. Một số ấn phẩm tập trung vào liên kết mạng lưới sản xuất bổ sung mô đun Young, s với độ cứng chỗ dự kiến cấu trúc mạng tinh thể. Tuy nhiên, trình bày chương này, mơđun Young, s đánh giá thấp giao phối độ cứng mạng tinh thể tải trọng đàn hồi lặp lặp lại. Một ước tính xác mơ-đun đặc biệt quan trọng ứng dụng nhằm mục đích sử dụng cấu trúc mạng SLM cho cấy ghép chỉnh hình, cấu trúc mạng lưới phù hợp với độ cứng xương quan trọng tránh tác động dẫn đến suy yếu • Cấu trúc BCC có mơ đun quan sát thấp nhất, điều cho thấy cấu trúc cao chúng tuân thủ hành vi cứng nhắc mật độ tương đối thấp gây • Các mơ đun quan sát cao trưng bày cấu trúc FBCCXYZ-S2, tương quan với đến hành vi mạnh mẽ, cứng cấu trúc liên kết mạng tương ứng cao tỉ trọng • Mặc dù mạng FBCCXYZ có mơ đun cao số mẫu thử nghiệm, FCCZ có mơ đun cụ thể cao cho hai kích thước mm (Hình 17 (a) ) cho thiết bị đóng điều kiện biên mẫu. Kết rằng, số cấu trúc mạng tinh thể thử nghiệm, FCCZ cung cấp hiệu suất vượt trội cho tình tải nén cố gắng tối ưu hóa khai thác tỷ lệ độ cứng trọng lượng • Điều thú vị cần lưu ý mô đun tuyệt đối mạng FCCZ FBCCZ lớn kích thước mm so với kích thước ô mm. Tuy nhiên, mô-đun cụ thể kích thước ô mm cao chút so với kích thước ô mm. Kết kích thước lớn có xu hướng tăng khả 48 tuân thủ, việc giảm mạng tinh thể liên quan mật độ bù đắp cho gia tăng thiết kế trọng lượng nhẹ giới hạn độ cứng • Ảnh hưởng điều kiện biên FBCCZ lên mô đun cho thấy kết khác nhau. Đối với mm ô, vắng mặt mạng cuối làm tăng mô đun chút, thông số kỹ thuật mm, vắng mặt web kết thúc làm giảm mô-đun. Cường độ nén tăng lên cho ô mm khơng có màng cuối • Kết cấu BCC có cường độ nén tổng thể thấp nhất. Độ nén cao sức mạnh đạt mẫu FBCCXYZ. Rõ ràng việc tăng kích thước giảm đáng kể cường độ nén liên quan cho tất cấu trúc liên kết; đó là, cho tất tình khảo sát, cường độ nén kích thước ô mm thấp đáng kể so với ô mm. Kết tương ứng với việc giảm mật độ mẫu thử mm giảm cường độ nén dự kiến theo xu hướng lý thuyết dự kiến ( Hình 16(b)) • Tương tự, cấu trúc BCC thể cường độ nén cụ thể thấp tình điều tra. Giá trị tuyệt đối cao cường độ nén cụ thể đạt FBCCXYZ với kích thước mm. Điều thú vị là, kích thước mm, FBCCXYZ có cường độ nén cụ thể tình điều tra, mạng tinh thể BCC thấp • Các giá trị RSD cho mơ-đun Young, s mơ-đun khơng tải 2% (Hình 17 (b)) cường độ nén (Hình 18 (b) ) thường nằm khoảng từ 10% đến 30% 49 Hình 18 Mô đun tương đối Ti6Al4V (2% biến dạng) (a) cường độ nén tương đối (b) so với mật độ tương đối mẫu tế bào mạng tinh thể thử nghiệm, bao gồm xu hướng quan sát xu hướng điển hình cấu trúc tế bào chi phối uốn duỗi Hình 17 Mô đun Young, s 2% tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước tế bào định. (b) Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) giá trị mô đun. (c) Mô đun cụ thể (2%) tính trung bình giá trị tải không tải tất mẫu Ti6Al4V cấu trúc liên kết định 50 Hình 19 (a) Cường độ nén tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước định. (b) Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) cường độ nén. (c) Cường độ nén cụ thể tính trung bình tất mẫu Ti6Al4V có cấu trúc liên kết kích thước ô định 2.4.2 Kết thử nghiệm nén AlSi12Mg mẫu mạng tinh thể Các thử nghiệm tiến hành hai lần lặp lại mẫu mạng tinh thể AlSi12Mg: • Thử nghiệm 1: Nén đến 15% biến dạng; dữ liệu sử dụng để mơ tả tính cường độ nén • Thử nghiệm 2: Nén đến bắt đầu phá huỷ (khoảng 1-2% biến dạng vượt đỉnh ứng suất) ; kết thử nghiệm sử dụng để xác định đặc điểm mô đun chủng Young, s, 1% 2% để có hình ảnh chế độ hỏng hóc liên quan đến sụp đổ (Hình 20). Mơ đun giá trị đo mức 1% 2% so với 2% 4% xét nghiệm mẫu Ti6Al4V; 4% trước phát vượt ứng suất nén đỉnh số thử nghiệm mẫu vật Hình 21 tóm tắt kết cường độ nén mô đun (bao gồm kết cụ thể giá trị) cho tất mẫu mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm 51 Hình 22 (a-c) so sánh modun biến dạng tương đối Young, s, 1% 2% ( E / E s ) chống lại mật độ tương đối lý thuyết (r/r s ) cho thông số mạng AlSi12Mg thử nghiệm. Cường độ nén tương đối (s/s s ) so sánh với giá trị đo mật độ tương đối (r/r s ) trong Hình 22.d. Các xu hướng lý thuyết dự kiến trình bày cho cấu trúc tế bào thống trị uốn kéo căng, đặc tính học cho thấy mối quan hệ cơng suất dương với mật độ tương đối Hình 20 Các phản ứng căng thẳng nén trục mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm mẫu vật 52 Hình 21 Đặc tính học mẫu mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm (a) Cường độ nén tuyệt đối môđun. (b) Cường độ nén riêng môđun riêng 53 Hình 22 Mô đun tương đối cường độ nén tương đối so với mật độ tương đối thử nghiệm mẫu tế bào mạng tinh thể AlSi12Mg, bao gồm xu hướng điển hình để uốn- kéo cấu trúc tế bào chi phối. (a) Mô đun Young, s tương đối, (b) mô đun tương đối (biến dạng 1%), (c) môđun tương đối (2% biến dạng), (d) cường độ nén tương đối 2.4.3 Hành vi biến dạng chế độ hỏng hóc Một loạt hình ảnh thời gian trôi thu thập trình thử nghiệm nén Ti6Al4V mẫu thử mạng tinh thể AlSi12Mg để ghi lại phản ứng biến dạng mẫu thử, chế độ lỗi liên quan. Hình 25 cho thấy chuỗi hình ảnh rung loạt 10 trạng thái mẫu bao gồm trạng thái ban đầu, tải trước đàn hồi, hỏng hóc ban đầu, hỏng hóc tiến triển hỏng hóc tổng thể. Bổ sung cho mẫu AlSi12Mg nhìn thấy trong Hình 26. Điểm bật cho thấy đáng ý vùng biến dạng hư hỏng thảo luận đây. Các quan sát chung với phản ứng biến dạng bao gồm: 54 • Các cấu trúc BCC cho thấy tuân thủ tương đối lớn tải dựa cấu trúc liên kết cứng. Sự lệch hướng xảy thông qua chống rõ rệt uốn cong khớp mạng, đứt gãy sau sụp đổ tế bào mạng. Trong mẫu vật Ti6Al4V có mạng lưới kết thúc, lệch hướng bật quan sát theo đường chéo dải 45 độ so với hướng tải, dải biến dạng ngang trên, chiều cao mẫu vật. Chế độ lỗi ưu mẫu BCC-S3 sụp đổ lớp ngang gần phần mẫu vật, cắt theo đường chéo sụp đổ. Sự thu gọn cấu trúc BCC-S2 kết hợp lớp chéo lớp ngang thu gọn mẫu vật, nửa mẫu • Cấu trúc FCCZ cho thấy vênh đứt gãy chống dọc dẫn đến sụp đổ tế bào mạng Quan sát thấy tượng vênh chủ yếu dải cắt chéo mẫu vật. Sự sụp đổ chế độ cho mẫu FCCZ-S3 thu gọn lớp chéo hai hướng phần nửa mẫu vật • Các cấu trúc FBCCZ bị vênh dải cắt chéo mẫu vật. Các chế độ thu gọn cho mẫu FBCCZ-S3 lỗi lớp chéo. Mẫu FBCCZ-S2 thất bại bắt đầu theo cách tương tự; tuy nhiên, việc nén dẫn đến điều chỉnh đường dẫn, theo dải cắt chéo biến đổi thành dải cắt ngang theo chiều ngang băng truyền qua mẫu vật • Cấu trúc FBCCXYZ cho thấy hành vi tương tự mẫu FBCCZ. Tuy nhiên, FBCCXYZ-S3 không thành công lỗi cắt chéo tương tự lỗi FBCCZ-S3, FBCCXYZ-S2 sụp đổ lớp ngang đáy mẫu vật. Kết cho thấy rằng, kích thước mm, chống X Y chống lại hỏng hóc cắt chéo chống chắn. Hành vi hữu ích cho ứng dụng hấp thụ lượng lớp tiến sụp đổ mong muốn, thay cắt theo đường chéo 55 • Tất mẫu thử nghiệm với cấu trúc web cuối có hình dạng thùng rõ rệt tải, lực cản bên tăng lên mạng cung cấp chống lại biến dạng 56 Hình 23 Các chế độ hỏng hóc mẫu thử mạng Ti6Al4V 57 Hình 24 Chi tiết chế độ biến dạng hư hỏng quan sát mạng tinh thể AlSi12Mg thử nghiệm mẫu vật lúc phá huỷ 2.5 Kết luận Chương đề cập đến loạt điểm không chắn liên quan đến SLM- sản xuất cấu trúc mạng tinh thể Ti6Al4V AlSi12Mg cách cung cấp thông tin chi tiết ảnh hưởng vật liệu, cấu trúc liên kết tế bào, kích thước ô, số lượng ô đơn vị ranh giới điều kiện biến dạng ứng xử hư hỏng mạng tác dụng nén tải trọng. Chương xác định kết khác nhau: • Các hạn chế khả sản xuất mạng tinh thể Ti6Al4V AlSi12Mg ghi nhận, bao gồm đường kính chống tối thiểu góc nghiêng cho phép cho quy trình đề xuất tham số. Dựa giới hạn xử lý xác định này, số mạng tinh thể có liên quan cấu trúc xác định, bao gồm cấu trúc có số Maxwell thấp cấu trúc có số Maxwell cao chống chỉnh theo hướng tải (các phần tử mạng cung cấp cường độ nén cao độ cứng) 58 • Quan sát thực nghiệm tải trọng nén mẫu mạng Mmđun Young thấp môđun độ căng 1% 2%. Hiệu ứng gây tính dẻo cục không quan sát thấy vật liệu rời, thường báo cáo cho kim loại bọt, dường khơng báo cáo phổ biến cấu trúc AM • Cấu trúc BCC cho thấy mô đun quan sát thấp nhất, tuân thủ cấu trúc cao chúng lỗi gây hành vi cứng nhắc. Các mô đun quan sát cao trưng bày cấu trúc FBCCXYZ (cho Ti6Al4V) FBCCZ (cho AlSi12Mg). Tuy nhiên, lời nói cao nhất-mơ đun cụ thể trưng bày cấu trúc FCCZ, cho thấy hiệu suất vượt trội cho tình chịu tải nén cố gắng tối ưu hóa tỷ lệ độ cứng trọng lượng. Đối với cấu trúc Ti6Al4V FCCZ, FBCCZ FBCCXYZ, người ta thấy cấu trúc lớn kích thước tế bào có xu hướng tăng tn thủ, mơ-đun cụ thể tương tự 2- 3- ô mm. Đặc điểm này, việc giảm mật độ mạng bù đắp cho giảm độ cứng, mong muốn tình thiết kế trọng lượng nhẹ • Kết cấu BCC có cường độ nén tổng thể cụ thể thấp nhất. Đối với Ti6Al4V, cấu trúc FBCCXYZ FCCZ cho thấy giá trị cường độ tổng thể cụ thể cao tương ứng. Đối với cấu trúc AlSi12Mg, FBCCZ FCCZ cho thấy tính tổng thể cụ thể cao giá trị sức mạnh, tương ứng • Phân tích hội tụ đặc tính học với gia tăng kích thước mẫu cho thấy cấu trúc FBCCZ FBCCXYZ, mẫu bao gồm 103 cần để mẫu đạt giá trị hội tụ đến giá trị không đổi Xu hướng hội tụ giá trị mô đun tương tự xu hướng cường độ nén có thay đổi tương đối cao • Các chế độ hỏng hóc cấu trúc mạng lưới thử nghiệm nén xảy thông qua uốn cong chống chéo vênh chống dọc, gãy chống sụp đổ tế bào mạng sau chủ 59 yếu qua dải cắt chéo. Đối với cấu trúc liên kết với số Maxwell thấp khơng có chống chỉnh theo hướng tải, đặc biệt BCC FCC, độ võng đáng kể xảy trước hỏng hóc; những cấu trúc liên kết chấp thuận việc thiết kế cấu trúc tn thủ có chủ đích. Đối với cấu trúc liên kết có độ bên cao độ cứng, đặc biệt FBCCZ AlSi12Mg FBCCXYZ Ti6Al4V, lỗi quan sát thấy cách nghiền lớp ngang; những cấu trúc liên kết thích hợp để hấp thụ lượng cấu trúc • Phản ứng quan sát cấu trúc mạng tinh thể phù hợp với phản ứng lý thuyết kéo căng cấu trúc chi phối uốn. Tuy nhiên, cấu trúc liên kết phân loại uốn chi phối theo tiêu chí ổn định Maxwell (FCCZ FBCCZ) tìm thấy tương ứng với xu hướng hành vi bị chi phối căng thẳng. Kết chống dọc chỉnh với hướng tải, thể kéo căng chế biến dạng chi phối. Kết tương tự quan sát phân tích số mẫu vật mạng tinh thể. Kết nhấn mạnh tiêu chí Maxwell cần thiết khơng điều kiện cần thiết để dự đốn phản ứng học, đặc biệt chúng khơng thích ứng với ảnh hưởng đáng kể hướng tải độ cứng tế bào 60 ... .32 Thiết kế ngược cho công nghệ bồi đắp vật liệu 1.1 Tóm tắt Cơng nghệ bồi đắp vật liệu (hay cịn gọi cơng nghệ in 3D) phụ thuộc vào liệu kích thước 3D để sản xuất kiểm tra phận chế tạo quy trình. .. hạn cấu trúc mạng tinh thể) 2.1 Cấu trúc mạng Các tính chất học cấu trúc mạng tinh thể, cụ thể cường độ nén mô đun, phụ thuộc vào yếu tố cấu trúc liên kết tế bào, thơng số hình học, tính chất vật. .. muốn kết 26 Đặc tính học Ti6Al4V cấu trúc mạng tinh thể AlSi12Mg chế tạo thiêu kết laser kim loại trực tiếp Vật liệu xốp cung cấp đặc điểm chức độc đáo, cho phép tự thiết kế vượt khả vật liệu
Ngày đăng: 19/01/2022, 14:29
Xem thêm:
