Рентгеновские снимки выявили микроструктурные отпечатки сплава, напечатанного на 3D-принтере
06:00, Октябрь 15, 2023
Исследователи из Корнелла применили новый подход к изучению того, как микроструктура возникает в металлическом сплаве, напечатанном на 3D-принтере: они бомбардировали его рентгеновскими лучами во время печати материала. Увидев, как процесс термомеханической деформации создает локальные микромасштабные явления, такие как изгиб, фрагментация и колебания, в режиме реального времени, исследователи смогут производить индивидуальные материалы, обладающие такими характеристиками, повышающими производительность. Статья группы « Режимы дендритной деформации в аддитивном производстве, выявленные с помощью рентгеновской дифракции Operando » опубликована в журнале Communications Materials. Ведущий автор – докторант Адрита Дасс. «Мы всегда смотрим на эти микроструктуры после обработки, но при проведении только посмертных характеристик вы упускаете много информации. Теперь у нас есть инструменты, позволяющие наблюдать за этими микроструктурными изменениями по мере их возникновения», — сказал Атье Мориди, ассистент. профессор Школы машиностроения и аэрокосмической техники Сибли Корнеллского машиностроительного университета и старший автор статьи. «Мы хотим понять, как формируются эти крошечные узоры или микроструктуры, поскольку они определяют все характеристики печатных деталей». Группа сосредоточилась на форме 3D-печати, при которой порошок — в данном случае суперсплав на основе никеля IN625, широко используемый в аддитивном производстве и аэрокосмической промышленности — наносится через сопло и расплавляется мощным лазерным лучом, а затем охлаждается и затвердевает. Поскольку получить доступ к высокоэнергетическим рентгеновским лучам в лаборатории невозможно, исследователи создали портативный двойник своей установки для 3D-печати и привезли его в Центр рентгеновских наук высоких энергий в Корнеллском синхротронном источнике высоких энергий ( CHEXS@CHESS), в лаборатории Вильсона. Центр никогда раньше не проводил такого рода эксперименты по 3D-печати, поэтому ученый CHESS Даррен Пэган, ныне доцент Университета штата Пенсильвания, работал с исследователями над интеграцией установки принтера в одну из экспериментальных камер объекта. Команда CHESS также разработала важные протоколы безопасности при работе с мощным лазером вместе с легковоспламеняющимися порошками. Во время эксперимента на линии FAST сфокусированный рентгеновский луч направлялся в камеру, где он проходил через IN625 при нагревании, плавлении и охлаждении. Детектор на другой стороне принтера фиксировал картины дифракции, возникающие в результате взаимодействия рентгеновских лучей с материалом. «То, как формируются эти дифракционные картины, дает нам много информации о структуре материала. Это микроструктурные отпечатки пальцев, которые фиксируют историю материала во время обработки», — сказал Мориди. «В зависимости от взаимодействия и того, что его вызвало, мы получаем разные закономерности, и на основе этих закономерностей мы можем рассчитать структуру материала». Обычно исследователи пытаются объединить объем данных дифракции, чтобы проанализировать их. Но Мориди, Дасс и докторант и соавтор Чэньси Тянь взяли на себя более сложную задачу и изучили необработанные изображения детектора. Хотя этот подход потребовал больше времени и был более трудоемким, он позволил получить более полную и целостную картину того, как формировался IN625, раскрыв «уникальные функции, которые большую часть времени нам не хватает», — сказал Мориди. Группа определила ключевые микроструктурные особенности, которые были созданы термическими и механическими воздействиями процесса, в том числе: скручивание, изгиб, фрагментация, ассимиляция, колебания и междендритный рост. Исследователи ожидают, что их метод может быть применен к другим металлам, напечатанным на 3D-принтере, таким как нержавеющая сталь, титан и высокоэнтропийные сплавы, или к любой системе материалов с кристаллической структурой. Этот метод также может помочь в разработке более прочных материалов. Например, импульсное воздействие лазерного луча увеличит фрагментацию внутри кристалла и уменьшит размер его зерен, делая материал более прочным. «Конечная цель — создать лучшую систему материалов, которую мы можем иметь для этого конкретного сплава и для конкретного применения», — сказал Дасс. «Если вы знаете, что происходит во время обработки, вы можете выбрать, как обрабатывать ваши материалы, чтобы получить те конкретные функции»....
Читать полный текст на android-robot.com
Меган Фокс опубликовала новые снимки в зелёном бикини из фотосессии в лесу Меган Фокс опубликовала в инстаграме* новые фотографии, на которых она позирует в зелёном купальнике посреди леса.Меган Фокс/Instagram*Меган Фокс/Instagram*В выходные 37-летняя актриса уже выкладывала в соцсетях несколько кадров из этой фотосессии. Подписчики обратили внимание на то, что ф …
Звёзды 14:50, Июль 18, 2023 | spletnik.ru
Брат Кейт Миддлтон показал первые снимки новорождённого сына и раскрыл его имя 27 октября Джеймс Миддлтон поделился в микроблоге первыми снимками новорождённого сына. Основатель компании по производству кормов для собак James & Ella также рассказал, что мальчика назвали Иниго."Он в нашей жизни всего несколько недель, но знакомство с нашим прекрасным малышом — самое о …
Мода, женское, сплетни 05:10, Октябрь 28, 2023 | spletnik.ru