Рынок форсунок омывателя ветрового стекла приносит высокие доходы: Bosch, Febi, Topran, Metzger
Aug 30, 2023Рынок статических смесительных насадок с огромным ростом к 2029 году
Sep 01, 2023Как смесительная насадка улучшила качество корпусов ингаляторов
Aug 31, 2023Лучшие насадки для шлангов 2023 года
Sep 02, 2023Датчик крутящего момента проверяет вращающиеся узлы
Aug 28, 2023Система экструзии высокоплотного материала и повышение производительности экструдированной полимолочной кислоты.
Том 13 научных докладов, Номер статьи: 14224 (2023) Цитировать эту статью
Подробности о метриках
В последние годы аддитивное производство (АП) привлекло значительное внимание благодаря его способности быстро и легко изготавливать сложные формы и геометрии, которые трудно или невозможно достичь с помощью традиционных методов производства. В этом исследовании представлена разработка системы экструзии высокогравитационного материала (HG-MEX), которая генерирует поле высокой гравитации за счет центробежного ускорения. В этом процессе материал растворяется при нагревании сопла и затем осаждается на строительной платформе. Основная цель этого исследования — оценить положительное влияние силы тяжести на экструзию материала (MEX), которая является ключевым аспектом АМ. Для этого сконструирована комбинированная машина, состоящая из блока МЕХ и центрифуги. Эта система HG-MEX используется для анализа и отражения влияния силы тяжести на экструзию материала. Экспериментальные оценки показывают, что применение высокой гравитации является многообещающим подходом для улучшения точности формы и производительности деталей, изготовленных с помощью MEX. Примечательно, что наши результаты подтверждают возможность использования MEX в условиях высокой гравитации для повышения производительности процессов AM.
Аддитивное производство (АП) обычно используется для создания трехмерных объектов путем последовательного добавления слоев материала1. В отличие от традиционных методов производства, AM может легко изготавливать сложные формы и геометрические формы, которые в противном случае были бы сложными или неосуществимыми2,3,4,5. Кроме того, диапазон материалов, используемых в АМ, разнообразен и включает в себя пластики, металлы, керамику и даже биологические материалы6,7,8,9,10. Следовательно, АМ имеет широкий спектр применений в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и здравоохранение11. Таким образом, АМ обладает потенциалом совершить революцию в производстве, обеспечив более быстрое, эффективное и более индивидуальное производство.
Примечательной характеристикой АМ является его способность облегчать гибкое изготовление сложных форм и внесение индивидуальных изменений в дизайн12. Сеххат и др.13,14 изучили влияние температуры и изменений материала на механические свойства деталей, изготовленных с помощью моделирования наплавлением (FDM). Кроме того, они подтвердили трансформацию напряжений в анизотропном материале, аддитивно изготовленном с помощью FDM. Более того, Мохамед и др.15 изучали оптимизацию параметров процесса FDM. Кроме того, Харалампус и др.16 исследовали оптимизацию механического поведения 3D-печатных конструкций, изготовленных с помощью процесса FFF, на основе машинного обучения. Кроме того, Ли и др.17 изучили влияние параметров процесса при моделировании наплавленного осаждения на степень сцепления и механические свойства. Ожидается, что АМ станет основной технологией производственной системы следующего поколения18,19,20. В 2010-х годах НАСА инициировало испытания 3D-печати на Международной космической станции с целью обеспечить устойчивость различных видов космической деятельности21. Начиная с 2020 года, долгосрочные проекты, включающие лунные и марсианские миссии, потребуют наличия возможностей по техническому обслуживанию и ремонту в регулируемых космических средах. В этом отношении АМ привлек значительное внимание благодаря своим превосходным ресурсо- и компактным характеристикам22. Даже на Земле полевые эксперименты по АМ в условиях микрогравитации проводились на основе параболических летных экспериментов в США, Китае и Германии23.
Вышеупомянутые исследовательские усилия, связанные с микрогравитацией AM, показали, что микрогравитационная среда не способствует процессу изготовления. В условиях микрогравитации АМ закрепление материала на столике затруднено, а остаточные разрушения в осадке не могут быть выброшены из-за отсутствия сил плавучести. В нескольких исследованиях АМ была предпринята попытка реализовать плотную подачу материала и устранить микропоры в отложениях даже в условиях 1 G24. Основываясь на представленных результатах, мы ожидаем, что некоторые оценочные показатели будут улучшены в условиях 1 G. Таким образом, этот вывод служит мотивацией для разработки новой технологии АМ, которая использует уровни гравитации более 1 G. В этом отношении система экструзии высокогравитационного материала (HG-MEX) представляет собой специализированную установку, предназначенную для работы в условиях высоких температур. -условия гравитации, что создает новые возможности для коммерческого и промышленного применения. HG-MEX потенциально может решить определенные проблемы, связанные с АМ в космосе и условиях микрогравитации. Таким образом, он может сыграть решающую роль в удовлетворении потребностей в эффективных и надежных технологиях производства и продвижении AM в космосе и условиях микрогравитации.