Hacia la comprensión de las relaciones entre las condiciones de procesamiento y el rendimiento mecánico del proceso de deposición por fricción de aditivos
Autores: Williams, Malcolm B.; Zhu, Ning; Palya, Nick I.; Hoarston, Jacob B.; McDonnell, Martin M.; Kelly, Matthew R.; Lalonde, Aaron D.; Brewer, Luke N.; Jordon, James B.; Allison, Paul G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Investigación
Condiciones de procesamiento
Fabricación aditiva
Dirección de construcción
Rendimiento mecánico
Paso de deposición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, exploramos los efectos preliminares de las condiciones de procesamiento utilizando un nuevo proceso de fabricación aditiva (AM), conocido como deposición por fricción aditiva (AFSD), sobre el rendimiento mecánico en la dirección de construcción (BD) resultante. Utilizando el proceso AFSD, se realiza un estudio de viabilidad de tres construcciones AM de tamaño idéntico creadas con parámetros de procesamiento diferenciados. Se determina una relación conocida como el paso de deposición, que exhibe similitudes con el paso de soldadura, como un predictor simple pero efectivo de la unión entre capas en el procesamiento AFSD de AA7020. El paso de deposición correlaciona directamente la temperatura, el tiempo y la presión necesarios para una unión efectiva en estado sólido. Utilizando esta correlación, se logra un mayor rendimiento mecánico en la BD a través de un aumento en el paso de deposición. Una reducción en el paso de deposición de 4.46 rev/mm a 1.08 rev/mm resultó en una disminución significativa en la deformación de fallo del 24.4% al 0.82%, con el mecanismo de fallo cambiando de un fallo dúctil a un fallo frágil. La relación inversa entre el refinamiento de grano y la deformación de fallo en BD a altos pasos de deposición sugiere que el paso de deposición y la entrada de calor son los factores dominantes en las propiedades mecánicas resultantes de la BD.
Descripción
En esta investigación, exploramos los efectos preliminares de las condiciones de procesamiento utilizando un nuevo proceso de fabricación aditiva (AM), conocido como deposición por fricción aditiva (AFSD), sobre el rendimiento mecánico en la dirección de construcción (BD) resultante. Utilizando el proceso AFSD, se realiza un estudio de viabilidad de tres construcciones AM de tamaño idéntico creadas con parámetros de procesamiento diferenciados. Se determina una relación conocida como el paso de deposición, que exhibe similitudes con el paso de soldadura, como un predictor simple pero efectivo de la unión entre capas en el procesamiento AFSD de AA7020. El paso de deposición correlaciona directamente la temperatura, el tiempo y la presión necesarios para una unión efectiva en estado sólido. Utilizando esta correlación, se logra un mayor rendimiento mecánico en la BD a través de un aumento en el paso de deposición. Una reducción en el paso de deposición de 4.46 rev/mm a 1.08 rev/mm resultó en una disminución significativa en la deformación de fallo del 24.4% al 0.82%, con el mecanismo de fallo cambiando de un fallo dúctil a un fallo frágil. La relación inversa entre el refinamiento de grano y la deformación de fallo en BD a altos pasos de deposición sugiere que el paso de deposición y la entrada de calor son los factores dominantes en las propiedades mecánicas resultantes de la BD.