针对高强铝合金毛细芯结构的高精度成形及传质功能需求,研究了常规激光粉末床熔融(Conventional laser powder bed fusion,c-LPBF)与微细激光粉末床熔融(Micro laser powder bed fusion,μ-LPBF)成形高强铝合金微特征结构的成形性与毛...针对高强铝合金毛细芯结构的高精度成形及传质功能需求,研究了常规激光粉末床熔融(Conventional laser powder bed fusion,c-LPBF)与微细激光粉末床熔融(Micro laser powder bed fusion,μ-LPBF)成形高强铝合金微特征结构的成形性与毛细性能。μ-LPBF成形高强铝合金结构的极限尺寸约为86μm,缺陷等效直径集中于25~40μm,平均缺陷体积和球形度分别为9.99×10^(-6)mm^(3)、0.76;远优于c-LPBF工艺(缺陷等效直径50~100μm,球形度降至0.48),且在200μm以下结构展现出优异的尺寸精度与缺陷抑制能力。基于数值模型揭示了颗粒飞溅和剥蚀行为的演化机制,c-LPBF因强金属蒸汽羽流导致粉末飞溅速度超过10 m/s、剥蚀带宽度为821~932μm;而μ-LPBF因蒸汽扰动减弱,飞溅速度降至5 m/s以下、剥蚀带宽度缩小至159~239μm,工艺稳定性显著提升。μ-LPBF结构获得了更高的毛细压差-渗透率乘积(ΔP_(cap)K=16.08×10^(-8)N)与毛细因子(K/R_(eff)=1.16μm),展现出更均衡的综合传质性能,为热控结构的优化设计与一体化成形提供了参考。展开更多
随着电子仪器与精密设备不断微型化、集成化,结构内部微振动严重影响其性能与寿命。颗粒阻尼结合激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)技术为抑制微振动提供了可能,但相关研究仍属空白,亟待探索。为探究基于LPBF成形的阻尼构...随着电子仪器与精密设备不断微型化、集成化,结构内部微振动严重影响其性能与寿命。颗粒阻尼结合激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)技术为抑制微振动提供了可能,但相关研究仍属空白,亟待探索。为探究基于LPBF成形的阻尼构件在微振动条件下的减振性能,该研究设计并一体化制备了具有不同隔板数量的隔板-自封粉阻尼梁,并采用动态热机械分析仪对其阻尼性能进行了表征。结果表明,随着隔板数量的增加,该结构的损耗因子逐渐提高,其变化趋势与粉末-内壁接触面积密切相关。相较于只有空腔的自封粉梁,设置11个隔板的梁在一定条件下损耗因子具有48%的提升,其微振动减振性能显著优于空腔梁及实体梁。该研究为基于LPBF工艺的自封粉结构在微振动条件下的阻尼性能调控与优化提供了有益参考。展开更多
文摘随着电子仪器与精密设备不断微型化、集成化,结构内部微振动严重影响其性能与寿命。颗粒阻尼结合激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)技术为抑制微振动提供了可能,但相关研究仍属空白,亟待探索。为探究基于LPBF成形的阻尼构件在微振动条件下的减振性能,该研究设计并一体化制备了具有不同隔板数量的隔板-自封粉阻尼梁,并采用动态热机械分析仪对其阻尼性能进行了表征。结果表明,随着隔板数量的增加,该结构的损耗因子逐渐提高,其变化趋势与粉末-内壁接触面积密切相关。相较于只有空腔的自封粉梁,设置11个隔板的梁在一定条件下损耗因子具有48%的提升,其微振动减振性能显著优于空腔梁及实体梁。该研究为基于LPBF工艺的自封粉结构在微振动条件下的阻尼性能调控与优化提供了有益参考。
