Ingenieure haben ein System zur intelligenten Steuerung des 3D-Drucks entwickelt

Das von Wissenschaftlern der University of Michigan entwickelte SmartScan 3D-Drucksystem analysiert die Verteilung

Hitze beim Drucken eines Teils zu bestimmendie effektivste Strategie und Begrenzung der Überhitzung einzelner Elemente des erstellten Objekts. Die Simulation basiert auf einer Analyse der Form des Teils und der thermischen Eigenschaften des Materials unter Berücksichtigung von Leitung und Konvektion.

Pulverbett-Laserschweißen ist eine Form von3D-Druck wird in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der biomedizinischen Industrie zur Herstellung komplexer Teile verwendet. Der Laser verschmilzt mehrere Schichten aus pulverisiertem Metall oder Kunststoff miteinander. Die angesammelte Wärme kann jedoch zu einer Verformung des Produkts führen.

„Dieses Problem wird sehr ernst fürTeile mit dünnen Merkmalen“, sagt Chinedum Okvudir, außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Mitautor der Studie. „Hitze hat nicht viele Richtungen, um sich auszubreiten. Sie müssen den Laser also mit Bedacht bewegen, sonst verformt sich Ihr Teil auf sehr seltsame Weise.“

Quelle: Okwudir, Universität von Michigan

Der traditionelle Ansatz ist zu erstellenverschiedene Druckmuster, z. B. das Bewegen von einem Bereich zum anderen oder das Wechseln zwischen vertikalem und Querformatdruck. Wie die Forscher jedoch anmerken, schlugen sie zum ersten Mal eine intelligente Technologie vor, die auf der Analyse der Wärmeverteilung und nicht auf Versuch und Irrtum basiert.

Um die Wirksamkeit von SmartScan zu bestimmen,die forscher benutzten einen laser, um ein identisches muster auf zwei edelstahlplatten zu prägen. Die erste Platte wurde gemäß dem vom intelligenten System vorgeschlagenen Schema gedruckt, und die zweite Platte wurde mit herkömmlichen Ansätzen gedruckt. Die Analyse zeigte eine 41-prozentige Verbesserung der Wärmeverteilung mit SmartScan und eine 47-prozentige Verringerung der Verformung.

Die Forscher wollen diese Technologie weiterentwickeln. Sie wollen die Druckreihenfolge in Echtzeit ändern, indem sie die Temperatur mit einer Infrarotkamera messen.

Weiter lesen:

Es gibt einen weiteren „Planeten“ im Inneren der Erde: wie er entstehendes Leben rettete

Neue Studie widerlegt Theorie des Lichtenergietransfers

Alles, was Sie über den Tyrannosaurus wussten, ist nicht wahr: Wie die Wissenschaft ihr Hollywood-Image verändert