Таксономія виробничих процесів і опис особливостей використання порошкової металургії у процесі адитивного виробництва
/ 1
- Деталі
- Категорія: Зміст №6 2022
- Останнє оновлення: 28 грудня 2022
- Опубліковано: 30 листопада -0001
- Перегляди: 1938
Authors:
Онучхукву Голдвін Чайк*, orcid.org/0000-0002-9041-7496, Відділення машинобудування, інженерний факультет, Університет технології Малазії, м. Джохор-Бару, Малайзія; Відділення машинобудування, інженерний факультет, Університет нігерійської армії Біу, м. Біу, Федеративна Республіка Нігерія, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Норхаяті Бінті Ахмад, orcid.org/0000-0002-5011-2153, Відділення машинобудування, інженерний факультет, Університет технології Малазії, м. Джохор-Бару, Малайзія
Удай Басхєєр Аль-Наіб, orcid.org/0000-0002-5471-934X, Відділення машинобудування, інженерний факультет, Університет технології Малазії, м. Джохор-Бару, Малайзія; Центр передових композитних матеріалів, Відділення машинобудування, інженерний факультет, Університет технології Малазії, м. Джохор-Бару, Малайзія
* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (6): 052 - 058
https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-6/052
Abstract:
Мета. У цій роботі наведено короткий і всебічний огляд технологій, що зазвичай використовуються для виробництва металевих порошків, а також вплив властивостей частинок на особливості адитивного виробництва (АВ).
Методика. Ми розглянули різні експерименти, які проводилися, щоб визначити вплив якості порошку та як гарантувати надійність і стабільність виробництва деталей, а також способи оптимізації характеристик порошку. Ми класифікували методи виробництва металевих порошків і відзначили переваги, обмеження та аналіз зображень основних методів виробництва.
Результати. Використання різних підходів до опису характеристики металевих порошків для аналізу фізичних, механічних і хімічних процесів сприяло розвитку основних етапів оптимізації порошків. Характеристика даних порошків має важливе значення для забезпечення належних розмірів і специфікацій додаткового матеріалу, а також для врахування властивостей порошків, що використовуються в АВ, і ліквідації прогалин у розумінні кінцевого результату АВ.
Наукова новизна. У даній роботі представлений докладний аналіз досліджень, зроблених для опису характеристики порошку компонентів АВ, для розуміння їх впливу на якість і характеристики матеріалів деталей. Визначення властивостей металевого порошку сприяло суттєвому прогресу в оптимізації його характеристик при аналізі структури частинок.
Практична значимість. У міру того як застосування технології АВ переходить від створення прототипів до виробництва готових виробів, стає важливим розуміння властивостей порошку, необхідних для стабільного виробництва високоякісних елементів.
Ключові слова: металургія, адитивне виробництво, виробництво металевого порошку, властивості порошку, процеси, метод
References.
1. Kruth, J. P. (1991). Material incress manufacturing by rapid prototyping techniques. CIRP annals, 40(2), 603-614. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)61136-6.
2. Wong, K. V., & Hernandez, A. (2012). A review of additive manufacturing. International scholarly research notices, 208760. https://doi.org/10.5402/2012/208760.
3. Murphy, S. V., & Atala, A. (2014). 3D bioprinting of tissues and organs. Nature biotechnology, 32(8), 773-785. https://doi.org/10.1038/nbt.2958.
4. Thijs, L., Verhaeghe, F., Craeghs, T., Van Humbeeck, J., & Kruth, J. P. (2010). A study of the microstructural evolution during selective laser melting of Ti–6Al–4V. Acta materialia, 58(9), 3303-3312. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2010.02.004.
5. DebRoy, T., Wei, H. L., Zuback, J.S., Mukherjee, T., Elmer, J. W., Milewski, J. O., & Zhang, W. (2018). Additive manufacturing of metallic components–process, structure and properties. Progress in Materials Science, (92), 112-224. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2017.10.001.
6. Li, R., Liu, J., Shi, Y., Du, M., & Xie, Z. (2010). 316L stainless steel with gradient porosity fabricated by selective laser melting. Journal of Materials Engineering and Performance, 19(5), 666-671. https://doi.org/10.1007/s11665-009-9535-2.
7. Simonelli, M., Tuck, C., Aboulkhair, N. T., Maskery, I., Ashcroft, I., Wildman, R. D., & Hague, R. (2015). A study on the laser spatter and the oxidation reactions during selective laser melting of 316L stainless steel, Al-Si10-Mg, and Ti-6Al-4V. Metallurgical and Materials Transactions A, 46(9), 3842-3851. https://doi.org/10.1007/s11661-015-2882-8 .
8. Gu, H., Gong, H., Pal, D., Rafi, K., Starr, T., & Stucker, B. (2013). Influences of energy density on porosity and microstructure of selective laser melted 17-4PH stainless steel. International Solid Freeform Fabrication Symposium, 474-489.
9. List, F.A., Dehoff, R.R., Lowe, L.E., & Sames, W.J. (2014). Properties of Inconel 625 mesh structures grown by electron beam additive manufacturing. Materials Science and Engineering: A, (615), 191-197. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.07.051.
10. Wang, Z., Guan, K., Gao, M., Li, X., Chen, X., & Zeng, X. (2012). The microstructure and mechanical properties of deposited-IN718 by selective laser melting. Journal of alloys and compounds, (513), 518-523. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.10.107.
11. Olakanmi, E. O. (2013). Selective laser sintering/melting (SLS/SLM) of pure Al, Al–Mg, and Al–Si powders: Effect of processing conditions and powder properties. Journal of Materials Processing Technology, 213(8), 1387-1405. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2013.03.009.
12. Calignano, F., Manfredi, D., Ambrosio, E. P., Biamino, S., Lombardi, M., Atzeni, E., & Fino, P. (2017). Overview on additive manufacturing technologies. Proceedings of the IEEE, 105(4), 593-612. https://doi.org/10.1109/JPROC.2016.2625098.
13. Wubneh, A., Tsekoura, E. K., Ayranci, C., & Uludağ, H. (2018). Current state of fabrication technologies and materials for bone tissue engineering. Acta Biomaterialia, 80, 1-30. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.09.031.
14. Parteli, E. J., & Pöschel, T. (2016). Particle-based simulation of powder application in additive manufacturing. Powder Technology, (288), 96-102. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2015.10.035.
15. Slotwinski, J. A., & Garboczi, E. J. (2015). Metrology needs for metal additive manufacturing powders. Jom, 67(3), 538-543. https://doi.org/10.1007/s11837-014-1290-7.
16. Tan, J. H., Wong, W. L. E., & Dalgarno, K. W. (2017). An overview of powder granulometry on feedstock and part performance in the selective laser melting process. Additive Manufacturing, (18), 228-255. https://doi.org/10.1016/j.addma.2017.10.011.
17. Ghaffar, S. H., Corker, J., & Fan, M. (2018). Additive manufacturing technology and its implementation in construction as an eco-innovative solution. Automation in Construction, (93), 1-11. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.05.005.
18. Monzón, M. D., Ortega, Z., Martínez, A., & Ortega, F. (2015). Standardization in additive manufacturing: activities carried out by international organizations and projects. The international journal of advanced manufacturing technology, 76(5), 1111-1121. https://doi.org/10.1007/s00170-014-6334-1.
19. Gardan, J. (2017). Additive manufacturing technologies: state of the art and trends. Additive Manufacturing Handbook, 149-168. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2113-3.
20. Slotwinski, J. A., Watson, S. S., Stutzman, P. E., Ferraris, C. F., Peltz, M. A., & Garboczi, E. J. (2014, February). Application of physical and chemical characterization techniques to metallic powders. AIP Conference Proceedings, 1581(1), 1184-1190. https://doi.org/10.1063/1.4864955.
21. Ali Asgarian, Cheng-Tse Wu, Donghui Li, Markus Bussmann, Kinnor Chattopadhyay, Sylvain Lemieux, Bruno Girard, & Francois Lavallee (June 2018). Experimental and Computational Analysis of a Water Spray. Application to Molten Metal Atomization. Conference: POWDERMET2018At, (pp. 1-12). San Antonio, USA. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/331346212_Experimental_and_Computational_Analysis_of_a_Water_Spray_Application_to_Molten_Metal_Atomization.
22. Baolong Zheng (2009). Gas Atomization of Amorphous Aluminum Powder: Part II. Experimental Investigation. Metallurgical and Materials Transactions, B 40(6), 995-1004. https://doi.org/10.1007/s11663-009-9277-4.
23. Ario Sunar Baskoro, Sugeng Supriadi, & Dharmanto (2019). Review on plasma atomizer technology for metal powder. MATEC Web of Conferences 269:05004, (pp. 1-9). https://doi.org/10.1051/matecconf/201926905004.
Наступні статті з поточного розділу:
- Комп’ютерне моделювання затоплення території при виникненні надзвичайної ситуації на Середньодніпровській ГЕС - 28/12/2022 19:37
- Дослідження акумуляції важких металів зеленими насадженнями в умовах промислових міст - 28/12/2022 19:37
- Вилучення за допомогою адсорбції природним цеолітом важких металів із води річки Тигр у місті Самарра (Ірак) - 28/12/2022 19:37
- Удосконалення системи безпечної праці - 28/12/2022 19:37
- Вплив цифрової зрілості на ефекти сталого розвитку енергетичного сектору в умовах Індустрії 4.0 - 28/12/2022 19:37
- Вплив неспіввісності з’єднання валів електричних машин на характер електричної потужності асинхронного двигуна - 28/12/2022 19:37
- Визначення параметрів деформації сталевої армуючої фази всередині алюмінієвої матриці при гарячій прокатці - 28/12/2022 19:37
- Мінімізація динамічних змін натягу сортового прокату за випускною кліттю при його виробництві в мотках - 28/12/2022 19:37
- Опис лопаток радіальних машин багатопараметричним сімейством гладких поверхонь - 28/12/2022 19:37
- Вплив тріщинуватого матеріалу на стійкість тунелю (чисельне дослідження) - 28/12/2022 19:37
Попередні статті з поточного розділу:
- Чисельне дослідження деформацій навколо підземних гірничих споруд (Алжир) - 28/12/2022 19:37
- Обґрунтування результатів досліджень енергоефективності подрібнення базальту - 28/12/2022 19:37
- Дослідження раціонального профілю виїзних трас автотранспорту на глибоких кар’єрах - 28/12/2022 19:37
- Визначення параметрів порожнини розшарування в гірському масиві для видобутку шахтного метану - 28/12/2022 19:37
- Вплив стану технологічних доріг на ходимість шин кар'єрних самоскидів - 28/12/2022 19:37
- Математичне моделювання стійкості борта кар’єра в умовах підвищеної тріщинуватості гірських порід - 28/12/2022 19:37
- Енергоефективні технології для гірничодобувної галузі - 28/12/2022 19:37
- Технологія доробки глибоких кар’єрів в умовах граничної стійкості бортів - 28/12/2022 19:37
