3D Printing using metallic alloys in the semisolid state
Aquest projecte de recerca es centra en la impressió 3D utilitzant aliatges metàl·lics en estat semisòlid, un tema revolucionari en la fabricació additiva de metalls. En aquest treball, es va explorar l'ús d'aliatges, particularment alumini 357.0-F, processats en estat semisòlid com a nova...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | dissertação |
| Data de publicação: | 2022 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositório: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglês |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/367148 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2117/367148 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Three-dimensional printing Metals -- Alloys Impressió 3D Metalls -- Aliatges Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials |
| Resumo: | Aquest projecte de recerca es centra en la impressió 3D utilitzant aliatges metàl·lics en estat semisòlid, un tema revolucionari en la fabricació additiva de metalls. En aquest treball, es va explorar l'ús d'aliatges, particularment alumini 357.0-F, processats en estat semisòlid com a nova tecnologia destinada a reduir els preus d'impressió. Això és una continuació dels estudis realitzats anteriorment sobre la creació d'una impressora 3D per extruir alguns aliatges metàl·lics, basant-se en les propietats tixotròpiques, i en el disseny d'un sistema d'escalfament per inducció específic per a la màquina. El primer pas va ser fabricar la bobina dissenyada anteriorment i validar experimentalment el sistema d'escalfament per inducció electromagnètica. Per aquesta finalitat, es va realitzar un model 3D del filtre i la bobina al programari CATIA, així com la creació, utilitzant la tecnologia d'impressió 3D de polímers, d'una peça que permet donar la geometria exacta a la bobina. El raonament seguit és, en primer lloc, realitzar diverses proves tèrmiques només al filtre sense ser muntada al cos de la impressora per poder avaluar el perfil tèrmic de la paret interior. Això va permetre estimar millor el perfil tèrmic dins del filtre durant els experiments d'extrusió. Es van provar diverses bobines de diferents geometries i es van fer diversos experiments d'extrusió. Les anàlisis amb Microscopia Òptica (OM) i Miscroscopia Electrònica de Rastreig (SEM per les eves sigles en anglès) per a cada cas van mostrar que el material extruït contenia una microestructura dendrítica, cosa que significa que el material es va fondre. Això és degut als problemes de conducció, convecció i a la complexitat de controlar adequadament el perfil tèrmic intern durant l'extrusió. Per tant, cal millorar el disseny de l'extrusora en el futur per poder controlar millor les temperatures i, en conseqüència, tenir èxit en l'extrusió en estat semisòlid. |
|---|