Possono Fisici Dimostrare di Ingegneri Che Stampato in 3D di Parti in Metallo Sono al Sicuro?

Can Physicists Prove to Engineers That 3D-Printed Metal Parts Are Safe?

Non si può negare che la stampa 3D è un veloce ed efficace per costruire nuovi oggetti, ma la maggior parte dei tecnici prendendo passi incerti per la sua adozione in massa, perché i risultati non sono dimostrato di essere veramente robusto. Ora, i fisici sperano di convincere una volta per tutte.

La forma più comune della stampa 3D per applicazioni di ingegneria è selective laser melting. Il processo vede un sottile strato di polvere di metallo si sviluppa su piattaforme mobili. Laser ad alta intensità o fasci di elettroni sono quindi utilizzati selettivamente fondere le aree del livello, che rapidamente raffreddare e solidificare. La piattaforma è spostato più in polvere, e il processo ripetuto, fino a un oggetto completo è formato.

I componenti risultanti possono essere prodotte più rapidamente e con maggiore complessità, rispetto alle tecniche convenzionali. Non sorprende, quindi, che le piace di GE, la NASA e Boeing sono tutti sperimentando la tecnica. Ma, come Wayne Re dal Lawrence Livermore National Laboratory, spiega in un comunicato stampa, “se vogliamo mettere le parti in applicazioni critiche, essi devono soddisfare i criteri di qualità”—e che, attualmente, non tutti sono convinti.

Ora, il Re e i compagni di ricercatori del Laboratorio hanno pubblicato un documento in Fisica Applicata Giudizi che stabilisce una serie di modelli per descrivere i precisi fisica di come la tecnica funziona. L’idea è di sviluppare una migliore comprensione di come si comporta il processo a tutte le scale, dal microscopico di fusione e di coesione del metallo in polvere alla rinfusa proprietà dell’oggetto finale.

I modelli consentono di calcolare lo stress e il calore generato durante la produzione, per aiutarli a capire cosa succede al di metallo durante il processo. Che dovrebbe consentire loro di lavorare come sottili anomalie nel processo di stampa può portare a parti di contenere i guasti che possono andare a causa di fallimento—e, soprattutto, capire come evitare che accada in futuro.

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A sua volta, i ricercatori sperano che i modelli permetterà agli ingegneri di più attentamente sintonia cose come la potenza del laser, la velocità, la dimensione del fascio. Che devono a tutti loro di creare prodotti che sono sicuri per l’uso in ambienti, situazioni del mondo reale come convenzionalmente parti prodotte. Se gli ingegneri sono convinto, abbiamo potuto vedere un cambio di passo nell’adozione della stampa 3D, in settori come quello aerospaziale.

“Vogliamo accelerare la certificazione e la qualificazione per sfruttare la flessibilità che in metallo fabbricazione additiva, ci dà”, ha spiegato il Re in un comunicato stampa. “Idealmente… piante sarebbe come costruire una parte lunedì che possono essere qualificate e sulla stessa macchina su martedì costruire un’altra parte che può anche essere qualificati… stiamo parlando di raggiungere il posto di dire ‘basta premere print’ per il metallo.”

[Fisica applicata Recensioni via del Lawrence Livermore Istituto]

Immagine da Sandia Labs


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