EO

Trillingen versterken 3D-geprint metaal

13 januari 2020 om 10:07 uur

3D-geprinte titaniumlegeringen onder een elektronenmicroscoop. Het monster links met grote, langwerpige kristallen werd conventioneel geprint, terwijl het monster rechts met fijnere, kortere kristallen werd geprint op een ultrasone generator.

Hoogfrequente geluidsgolven kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de binnenste microstructuur van 3D-geprinte metaallegeringen, waardoor ze consistenter en sterker zijn dan conventioneel geprinte varianten. Dat komt doordat de kristallen rond zijn in plaats van langwerpig.


Het onderzoek is gepubliceerd in Nature.

 

"Als je kijkt naar de microscopische structuur van 3D-geprinte legeringen, zijn deze vaak opgebouwd uit grote en langwerpige kristallen," zegt onderzoeker Carmelo Todaro van de School of Engineering van RMIT University in Melbourne (Australië). "Dit leidt tot slechtere mechanische prestaties en een verhoogde neiging tot barsten. De microscopische structuur van de legeringen waarop we tijdens het printen ultrasone trillingen toepasten, zag er duidelijk anders uit. De kristallen waren erg fijn en volledig gelijkassig, wat betekent dat ze zich in alle richtingen in geprinte metaal gelijk hadden gevormd. "


Volgens de tests zijn de onderdelen ook sterker: ze hadden een 12% grotere treksterkte en vloeispanning.

staal 

 

Het team heeft zijn ultrasone aanpak getest op twee belangrijke commerciële legeringen: een titaniumlegering die gewoonlijk wordt gebruikt voor vliegtuigonderdelen en biomechanische implantaten, bekend als Ti-6Al-4V, en een op nikkel gebaseerde superlegering die vaak wordt gebruikt in de zee- en aardolie-industrie, Inconel 625.

 

sterk-zwakSterk-zwak-sterk

Door simpelweg de ultrasone generator tijdens het printen in en uit te schakelen, liet het team ook zien hoe specifieke delen van een 3D-geprint object kunnen worden gemaakt met verschillende microscopische structuren en composities.


Projectbegeleider Ma Qian: "Hoewel we een titaniumlegering en een op nikkel gebaseerde superlegering hebben gebruikt, verwachten we dat de methode kan worden toegepast op andere commerciële metalen, zoals roestvrij staal, aluminiumlegeringen en kobaltlegeringen. Ook denken we dat deze techniek kan worden opgeschaald om 3D-prints van de meeste industrieel relevante metaallegeringen mogelijk te maken voor hoogwaardige constructieve onderdelen."

 

Gerelateerd nieuws

‘Gesensoriseerde huid’ helpt zachte robots hun omgeving te begrijpen

‘Gesensoriseerde huid’ helpt zachte robots hun omgeving te begrijpen

MIT-onderzoekers hebben een robotarm in staat gesteld zijn plek in de 3D-ruimte te begrijpen, alleen door beweging- en positiegegevens van zijn eigen ‘gesensoriseerde huid’ te gebruiken.

Project Digitale Fabriek van de Toekomst van start

Project Digitale Fabriek van de Toekomst van start

Op de Brainport Industries Campus in Eindhoven vond woensdag de kick-off plaats van het innovatieproject Digitale Fabriek van de Toekomst. Met dit project worden de randvoorwaarden voor de digitale fabriek van de…

Het bijzondere effect van een foutje

Foutjes maken materialen sterker (video)

Wat is het verschil tussen een vel en een prop papier? Het is gemaakt van hetzelfde materiaal maar een vel papier is plat en slap, een prop is stijf en bolvormig. Door een vel papier te verfrommelen verander je dus de…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Semiflexibele printplaten (PCB)

Semiflexibele printplaten bestaan uit gespecialiseerde FR-4-materialen en worden gemaakt volgens een specifieke...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

25 februari 2020, Neurenberg (DE)

Embedded World

Internationale vakbeurs voor embedded systemen

3 maart 2020, Den Bosch

High Speed and Radio frequency PCBs

Seminar about High Speed and Radio frequency PCBs

10 maart 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

Meer agendapunten »