美國ORNL正在探索大規(guī)模BAAM 3D打印的質(zhì)量控制流程

lydiazhang   2018-01-09 10:33:41

一個專門的研究團(tuán)隊一直與橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)緊密合作,使用辛辛那提公司開發(fā)的大規(guī)模BAAM 3D打印工藝,對部件進(jìn)行質(zhì)量控制測試。

BAAM 3D打印工藝也被稱為大面積添加劑制造,是生產(chǎn)聚合物基零件的最大規(guī)模3D打印系統(tǒng)之一。 事實(shí)上,這臺機(jī)器實(shí)際上是一個伍斯特理工學(xué)院(WPI)的化學(xué)工程教授艾米·彼得森(Amy Peterson),他正在進(jìn)行BAAM質(zhì)量控制研究,他正站在3D打印機(jī)內(nèi)部。

在海軍研究辦公室的資助下,Peterson和她的團(tuán)隊一直在分析BAAM 3D打印系統(tǒng)的溫度和打印時間,目標(biāo)是生產(chǎn)出性能最佳的高質(zhì)量部件。

“我們對剪裁性能和理解層間聚合物擴(kuò)散,層間粘合和殘余熱應(yīng)力之間的關(guān)系感興趣,”Peterson評論說。

她補(bǔ)充說:“在增材制造領(lǐng)域,我的小組一直在研究裝配條件對實(shí)驗(yàn)和計算技術(shù)所產(chǎn)生的物理和機(jī)械性能的影響?!?/span>

到目前為止,ORNL公司的BAAM 3D打印機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)出如運(yùn)動車的外殼和潛艇的30英尺長的船體這樣的大型部件。通過不斷的研究,彼得森的團(tuán)隊正致力于通過找到最佳的層粘附溫度梯度來改善這些大型部件如何處理殘余應(yīng)力(可能導(dǎo)致翹曲和分層)。

“我們希望對散熱信息做的是提高過程的可靠性,以確保如果打算打印一個100磅的結(jié)構(gòu),那么層之間不會發(fā)生翹曲或分層,”研究人員解釋。

“層間焊縫是印刷品中最薄弱的部分。如果你施加一個你認(rèn)為合適的載荷,并且層間沒有良好的焊接,那么你的部分就會失敗。“她補(bǔ)充說。 “能夠制作一個單一的,大型的,復(fù)雜的作品是非常令人興奮的??梢赃_(dá)到顯著的材料,能源和時間節(jié)省。“

據(jù)報道,在為能源效率和可再生能源辦公室和海軍的顛覆性技術(shù)實(shí)驗(yàn)室制造3D打印潛水船體時,ORNL能夠顯著減少部件的生產(chǎn)時間和成本。

“能源效率與可再生能源辦公室的一份報告中寫道:”傳統(tǒng)船體的成本從60萬美元到80萬美元不等,通常需要3 - 5個月的時間才能生產(chǎn)。 “使用BAAM減少了90%的船體生產(chǎn)成本,縮短了生產(chǎn)時間,使海軍有機(jī)會創(chuàng)造”按需“車輛,同時節(jié)省時間,金錢和能源。

由于隨著質(zhì)量控制技術(shù)的提高,在BAAM 3D打印系統(tǒng)上生產(chǎn)更高性能的零件,Peterson認(rèn)為BAAM工藝對于大規(guī)模小批量生產(chǎn)(特別是復(fù)雜結(jié)構(gòu))將變得越來越可行。

延伸閱讀>>>辛辛那提公司推出可打印多種材料的新BAAM 3D打印機(jī)

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