تلقت هذه الدراسة بدعم من بحوث بدء غرانت (سلفة) من نائب الرئيس للبحوث والتنمية الاقتصادية في جامعة شمال تكساس (الاتحاد الوطني للعمال). أشكر الكتاب أيضا KCIS المحدودة لدعم جزئيا هذه الدراسة. بدعم من معهد تكنولوجيا PACCAR في الاتحاد الوطني للعمال لنجاح هذا المنشور هو موضع تقدير كبير.

<ol>
	<li>Gibson, L. J., Ashby, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cellular Solids-Structure and properties. , (1997).</li><li>Schaedler, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultralight+Metallic+Microlattices.">Ultralight Metallic Microlattices.</a> J. Science. 334 (6058), 962-965 (2011).</li><li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastiff+Mechanical+Metamaterials.">Ultrastiff Mechanical Metamaterials.</a> J. Science. 334 (6190), 1373-1377 (2014).</li><li>Ju, J., Summers, J. D., Ziegert, J., Fadel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+Honeycombs+for+Modulus+and+Yield+Strain+in+Shear.">Design of Honeycombs for Modulus and Yield Strain in Shear.</a> J. Eng. Mater. &amp; Technol. 134 (1), 11-22 (2012).</li><li>Lee, J., Kim, K., Ju, J., Kim, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compliant+Cellular+Materials+with+Elliptical+Holes:+Materials+Design+with+Mechanisms.">Compliant Cellular Materials with Elliptical Holes: Materials Design with Mechanisms.</a> Transactions of the ASME: Eng. Maters. &amp; Technol. 131 (1), 1-14 (2015).</li><li>Tan, H., Qu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chap+6:+Impact+of+Cellular+Materials.">Chap 6: Impact of Cellular Materials.</a> Cellular and Porous Materials in Structures and Processes. , (2010).</li><li>Phani, A. S., Woodhouse, J., Fleck, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+Propagation+in+Two-Dimensional+Periodic+Lattices.">Wave Propagation in Two-Dimensional Periodic Lattices.</a> Acoust. Soc. A. 119 (4), 1995-2005 (2006).</li><li>Kumar, R. S., McDowell, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Preliminary+Design+of+Rectangular+Linear+Cellular+Alloys+for+Maximum+Heat+Transfer.">Rapid Preliminary Design of Rectangular Linear Cellular Alloys for Maximum Heat Transfer.</a> AIAA. 42 (8), 1652-1661 (2004).</li><li>Banhart, J., Weaire, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Road+Again:+Metal+Foams+Find+Favor.">On the Road Again: Metal Foams Find Favor.</a> Physics Today. 55 (7), 37-42 (2002).</li><li>Wadley, H. N. G., Fleck, N. A., Evans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+Structural+Performance+of+Periodic+Cellular+Metal+Sandwich+Structures.">Fabrication and Structural Performance of Periodic Cellular Metal Sandwich Structures.</a> Comp. Sci. and Technol. 63, 2331-2343 (2003).</li><li>Mori, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deformation+and+Fracture+Modes+of+Sandwich+Structures+Subjected+to+Underwater+Impulsive+Loads.">Deformation and Fracture Modes of Sandwich Structures Subjected to Underwater Impulsive Loads.</a> Mech. of Mater. &amp; Struct. 2 (10), 1981-2006 (2007).</li><li>Queheillalt, D. T., Murty, Y., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Properties+of+an+Extruded+Pyramidal+Lattice+Truss+Sandwich+Structure.">Mechanical Properties of an Extruded Pyramidal Lattice Truss Sandwich Structure.</a> Scripta Materialia. 58 (1), 76-79 (2008).</li><li>Queheillalt, D. T., Desphande, V. S., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Truss+Waviness+Effects+in+Cellular+Lattice+Structures.">Truss Waviness Effects in Cellular Lattice Structures.</a> Mech. of Mater. &amp; Struct. 2 (9), 1657-1675 (2007).</li><li>Mullen, L., Stamp, R. C., Brooks, W. K., Jones, E., Sutcliffe, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Laser+Melting:+A+Regular+Unit+Cell+Approach+for+the+Manufacture+of+Porous,+Titanium,+Bone+In-Growth+Constructs,+Suitable+for+Orthopedic+Applications.">Selective Laser Melting: A Regular Unit Cell Approach for the Manufacture of Porous, Titanium, Bone In-Growth Constructs, Suitable for Orthopedic Applications.</a> Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomaterials. 89, 325-334 (2009).</li><li>Murr, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-Generation+Biomedical+Implants+using+Additive+Manufacturing+of+Complex,+Cellular+and+Functional+Mesh+Arrays.">Next-Generation Biomedical Implants using Additive Manufacturing of Complex, Cellular and Functional Mesh Arrays.</a> Phil. Trans. R. Soc. A. 368, 1999-2032 (2011).</li><li>Murali, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Selective+Laser+Sintering+of+Iron-Graphite+Powder+Mixture.">Direct Selective Laser Sintering of Iron-Graphite Powder Mixture.</a> Mater. Proc. Technol. 136, 179-185 (2003).</li><li>Lott, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+an+Optical+System+for+the+In-Situ+Process+Monitoring+of+Selective+Laser+Melting+(SLM).">Design of an Optical System for the In-Situ Process Monitoring of Selective Laser Melting (SLM).</a> Ph. P. 12, 683-690 (2011).</li><li>Song, B., Dong, S., Liu, Q., Liao, H., Coddet, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+Heat+Treatment+of+Iron+Parts+Produced+by+Selective+Laser+Melting:+Microstructure,+Residual+Stress,+and+Tensile+Behavior.">Vacuum Heat Treatment of Iron Parts Produced by Selective Laser Melting: Microstructure, Residual Stress, and Tensile Behavior.</a> Mater. Design. 54, 727-733 (2014).</li><li>Yadroitsev, I., Smurov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Morphology+in+Selective+Laser+Melting+of+Metal+Powders.">Surface Morphology in Selective Laser Melting of Metal Powders.</a> Ph. P. 12, 264-270 (2011).</li><li>Antonysamy, A. A., Meyer, J., Prangnell, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Build+Geometry+on+the+&#946;-grain+Structure+and+Texture+in+Additive+Manufacture+of+Ti-6Al-4V+by+Selective+Election+Beam+Melting.">Effect of Build Geometry on the &#946;-grain Structure and Texture in Additive Manufacture of Ti-6Al-4V by Selective Election Beam Melting.</a> J. of Mat. Charact. 84, 153-168 (2013).</li><li>Ladani, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+and+Global+Mechanical+Behavior+and+Microstructure+of+Ti6Al4V+Parts+Built+Using+Electron+Beam+Melting+Technology.">Local and Global Mechanical Behavior and Microstructure of Ti6Al4V Parts Built Using Electron Beam Melting Technology.</a> J. of Metalllur. &amp; Mater. Trans. 46, (2015).</li><li>Chiras, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Structural+Performance+of+Near-Optimized+Truss+Core+Panels.">The Structural Performance of Near-Optimized Truss Core Panels.</a> Solids Struct. 39, 4093-4115 (2002).</li><li>Meisel, N. A., Williams, C. B., Druschitz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lightweight+Metal+Celluar+Structures+via+in+Direct+3D+Printing+and+Casting.">Lightweight Metal Celluar Structures via in Direct 3D Printing and Casting.</a> Proceedings of the 24th Solid Freeform Fabrication Symposium. , (2013).</li><li>Mun, J., Ju, J., Yun, B. -. G., Chang, B. -. M., Kim, D. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Numerical+Study+of+Molten+Aluminum+for+Investment+Casting+of+3D+Cellular+Metals.">A Numerical Study of Molten Aluminum for Investment Casting of 3D Cellular Metals.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2013).</li><li>Mun, J., Yun, B. -. G., Ju, J., Chang, B. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+Based+Casting+of+a+Periodic+3D+Cellular+Metal+-+Flow+Simulation+of+Molten+Aluminum+Alloy.">Indirect Additive Manufacturing Based Casting of a Periodic 3D Cellular Metal - Flow Simulation of Molten Aluminum Alloy.</a> Manufact. Process. 17, 28-40 (2015).</li><li>Challapalli, A., Ju, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuum+Model+for+Effective+Properties+of+Orthotropic+Octet-Truss+Lattice+Materials.">Continuum Model for Effective Properties of Orthotropic Octet-Truss Lattice Materials.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2014).</li><li>Taylor, H. F., Flemings, M. C., Wulff, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Foundry Engineering. , (1959).</li><li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+Based+Casting+(I+AM+Casting)+of+a+Lattice+Structure.">Indirect Additive Manufacturing Based Casting (I AM Casting) of a Lattice Structure.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2014).</li><li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+of+a+Copper+Alloy+Cubic+Lattice+Structure.">Indirect Additive Manufacturing of a Copper Alloy Cubic Lattice Structure.</a> Proceedings of the 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. , (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+2+Properties+and+Selection:+Nonferrous+Alloys+and+Pure+Metals.">Volume 2 Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals.</a> Metals Handbook Ninth Edition. , (1979).</li><li>Romano, J., Ladani, L., Razmi, J., Sadowski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Distribution+and+Melt+Geometry+in+Laser+and+Electron-beam+Melting+Processes+-+A+Comparison+Among+Common+Materials.">Temperature Distribution and Melt Geometry in Laser and Electron-beam Melting Processes - A Comparison Among Common Materials.</a> J. of Additive Manuf. 8, 1-11 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

لصب المعادن التقليدية، فمن المهم للحفاظ على تدفق المعدن المنصهر على نحو سلس ومبسط في &quot;الصفحي&quot; في تجويف القالب وبدلا تجنب تدفق غير النظامية وتحريكها لوحظ بشكل عام في التدفق المضطرب 27. وفقا لذلك، من المهم لتصميم بشكل صحيح مدخل للنظام ذرب المرتبطة سرعة الدوران من الذراع المركزي للحفاظ على تدفق المعدن المنصهر داخل القالب شعرية تجويف &#39;الصفحي. في هذه الدراسة، والخطوات الحاسمة على البروتوكول هي خلط مسحوق الاستثمار مع الماء، وحرق للخروج من نمط الأضاحي، وعملية صب الطرد المركزي. عملية خلط مسحوق الاستثمار مع الماء مهم جدا لأنه يتم التحكم نوعية قالب الجص بشكل رئيسي من قبل هذه العملية، والتأثير بالتالي على درجة من الانتهاء من المنتجات النهائية من المعادن الثماني الجمالون. على سبيل المثال، إذا كان خليط الماء الاستثمار الخشنة جدا، وroughn السطحيصبح وفاق سطيف عالية، مما يؤدى إلى سوء الانتهاء من السطح من المنتجات النهائية. عملية حرق للخروج من نمط الذبيحه ضروري أيضا لتحديد جودة المنتجات النهائية لبقايا من نمط الذبيحة يؤدي إلى خلل الصب مثل misrun أو المعدن اختراق إذا لم يتم حرق نمط الذبيحة تماما. الخطوة الرئيسية الأخيرة هي عملية صب الطرد المركزي. مطلوب الإعداد السليم الصب لملء تماما المعدن السائل في القالب الاستثمار تجويف مع شبكة على شكل هيكل الثماني الجمالون معقدة. كما يمكن أن يرى في الشكل (6)، وفقا للشروط تجهيز نفسها، على سبيل المثال، سرعة مدخل، ودرجة الحرارة مدخل من المعدن المنصهر، ودرجة الحرارة قبل الحرارة من العفن والنحاس وسبائك يظهر التصلب المبكرة في القالب شعرية تجويف مع سمك الجدار 0.5 مم (الشكل 6 (ب)). ويعتقد أن يكون سبب هذا التوتر ارتفاع سطح (1500 نيوتن / مم) واللزوجة العالية (0.00038 باسكال · ق) منسبائك النحاس من خلال القنوات الصغيرة في شعرية تجويف القالب. من ناحية أخرى، يبدو أن المنخفض نسبيا معامل التوتر السطحي (900 نيوتن / مم) واللزوجة (0.00087 باسكال · ق) من آل سبيكة المنصهر تمكنه من ملء تماما الثماني الجمالون شعرية تجويف القالب. فمن المستحسن للعثور على سرعة مدخل المثلى من المعدن المنصهر لصب الهياكل شعرية شبكة 3D مع سمك جدار رقيق من أجل التغلب على هذا التغيير المفاجئ في تدفق اتجاه المعدن المنصهر وتأثير التوتر السطحي في القناة الصغيرة لل شعرية الهيكلي تجويف القالب. ومن المعروف أن تأثير التوتر السطحي من المعدن المنصهر لتكون مهيمنة على قناة رقيقة حيث هذا شعرية تجويف القالب هندسة في هذه الدراسة يمكن تطبيقها. قد يكون من الممكن لتصنيع شعرية النحاس سبيكة مع سمكا سمك الجدار وارتفاع سرعة حقن صب الطرد المركزي كما هو موضح في عملنا السابق 28-29. مباشر AM أساليب يمثواعتبرت ساعة كما حركة تحرير السودان وEBM لطرق التصنيع المحتملة لوخفيفة الوزن المعادن شعرية 3D. ومع ذلك، يبدو أن أساليب AM المباشرة أن تكون محدودة في اختيار المواد. على سبيل المثال، تكنولوجيا الحاسبات المصرية الحالية تقتصر على تي-6AL-4V وو Inconel 31. على الرغم من الاستخدام الواسع النطاق في الفضاء والتطبيقات الحيوية الزرع، والألمنيوم، على سبيل المثال، لا يتم إنتاجها باستخدام هذه التكنولوجيا. نظريا، يمكن أن يكون من الممكن تمديد AM المباشر إلى المعادن مسحوق الأخرى من خلال مراقبة وثيقة من المعلمات العملية. ومع ذلك، من الناحية العملية، وقد تم الإبلاغ عن AM المباشر لديك صعوبة في افتعال أجزاء مع مساحيق المعادن مع الانعكاس الضوئي عالية والموصلية الحرارية العالية، على سبيل المثال، شركة. وعلاوة على ذلك، تم إصدار التبخر وانفجار محتمل داخل الغرفة بناء على مسحوق الألومنيوم 31. وAM تقنية غير المباشرة المقترحة كبيرة لأن هذا يتيح لتصنيع هياكل شعرية مع المعادن حيثطرق AM المباشرة تعاني صعوبة، مما أدى إلى تمكين القدرة على تصنيع العامة للمعادن شعرية 3D مع AMS المباشر وغير المباشر من خلال توسيع نطاق الاختيار من المعادن. وبالإضافة إلى ذلك، صب الطرد المركزي، وهي خطوة في هذه الدراسة، ومن المعروف أن توفر خاصية الخواص الأجزاء المعدنية بسبب انتشار متساوية نسبيا من المعدن المنصهر في تجويف القالب. هذا قد حل القضية الحالية AM مباشر على تباين الناجمة عن كل من التصنيع الطبقات وتشكيل متباين من الحبوب 20-21. استكشاف المعادن الأخرى لAM غير مباشر مع دراسات حول تأثير عملية المعلمات على هندستها شعرية سوف تترك لعملنا في المستقبل.

المعادن الخلوية هي المعادن تتكون من شبكة مترابطة من الدعامات الصلبة أو لوحات ولها المعقدة أبنية الجزئي مع الفراغات 1. ومن الأمثلة على حد سواء ط) الرغاوي مؤشر ستوكاستيك منظم بشكل عشوائي والثاني) أمر دوري ثنائي الأبعاد (2D) أقراص العسل وثلاثية الأبعاد (3D هياكل الجمالون) شعرية. وقد تلقوا الاهتمام نظرا لصلابة من ارتفاع محددة وقوة 1-3 ومرونة عالية محددة 4-5، وامتصاص الطاقة ممتاز لتحميل تأثير 6، 7 العزل الصوتي، تصميم ممكن من dissipaters الحرارة والمبادلات الحرارية 8. خاصة، هياكل شعرية أمر دوريا لديها القدرة على هندسة خصائص متفوقة مع القدرة على التحكم في هندسة شبكة مسامية الداخلية. بسبب معقدة هندسة شبكة مسامية الداخلية، فإنه من الصعب لتصنيع المعادن الخلوية باستخدام machinin مطروح التقليديةز. كما بدأت من هذا القبيل، الباحثون عن طرق بديلة لافتعال المعادن الخلوية: تشكيل الغاز في المعدن السائل أو خلط مسحوق معدني مع وكلاء تهب تم استكشافها لتصنيع أشكال المعادن العشوائية 9. نظرا لعدم وجود رقابة على طوبولوجيا الخلية، فمن الصعب على تفصيل الخواص الميكانيكية. بدلا من ذلك، تم استكشاف طرق التصنيع للمعادن الخلوية أمر دوريا: ختم ورقة رقيقة من المعدن في شكل المموج تليها الانضمام لهم لخلق هياكل الدورية 10، مشقوق الترابط صفائح معدنية 11، وقذف 12 والنسيج واشتعلت فيه النيران خيوط معدنية لصنع المنسوجات 13. على الرغم من أن هذه الأساليب تصنيع نقدم نماذج قابلة للتكرار، وأنماط لا تزال محدودة في اتجاه مستو. في محاولة لتوليد 3D نمط التكرار، بدأ الباحثون باستخدام التصنيع مضافة (ص)؛ على سبيل المثال، الانتقائية الليزر ذوبان (حركة تحرير السودان) 14، شعاع الالكترون ذوبان (EBM) <sup&gt; 15، ومباشرة المعدنية الليزر التكلس (DMLS) 16. وعلى الرغم من قدرتها على افتعال أمر 3D هندستها شعرية معقدة، لا تزال هناك بعض القيود: صعوبة في استخدام المعادن مع الموصلية الحرارية العالية وارتفاع انعكاسية بصري 17، الحرارية العالية الإجهاد المتبقية 18، وسوء الانتهاء من السطح مع ظاهرة &quot;التكور&quot; خلال الليزر أو الإلكترون ذوبان 19، والخصائص متباين الخواص 20-21 قطع الناجمة عن التأثير المشترك لتصنيع الطبقات، وتشكيل متباين من الحبوب وحجم مسحوق، قوة وسرعة المسح الضوئي لليزر أو شعاع الالكترون 15، وارتفاع استهلاك الطاقة، الخ. الجمع بين البوليمر AM مقرها مع صب المعادن قد توفر طريقة بديلة لتصنيع المعادن شعرية. يمكن للمرء أن نسمي هذا &quot;AM غير مباشر&quot;. غير مباشر AM قد توفر حلا للتغلب على المشاكل الفنية AM المباشر للمعادن المذكورة أعلاه. وكانت عدة جهود أماهدي لتصنيع المعادن شعرية استخدام غير مباشرة أكون الجمع بين الطباعة 3D البوليمرات مع الجاذبية أساس الصب 22-25، على سبيل المثال، وهو صب الاستثمار جنبا إلى جنب مع النمذجة ترسب تنصهر (FDM) لافتعال سبيكة شعرية 22-25 أو صب الرمل جنبا إلى جنب مع مسحوق الرمال استنادا AM 23. ويبدو أن صب على أساس الجاذبية أن يبقى التحدي التقني للتغلب على - misrun والمسامية الناجمة عن تصلب المفاجئ من المعادن المنصهرة عندما يجتمعون هياكل الشبكة مع زوايا حادة من قوالب الهيكلية شعرية 25-26. يبدو مساحة كبيرة نسبيا من قوالب الهيكلية شعرية أيضا للمساهمة في تبريد مفاجئ، مما أدى إلى التصلب المبكرة 25-26. في هذه الدراسة، فإننا نقترح على AM غير مباشر البديلة التي قد تغلب على misrun خلال تصنيع المعادن شعرية - صب الطرد المركزي لشعرية تجويف القالب الذي أدلى به 3D المطبوعة شعرية نمط البوليمر الأضاحي. ونحن نستخدم الرقميةمعالجة الضوء (DLP) على طريقة الطباعة 3D لبناء نمط الذبيحه الهيكلي شعرية يليه صب الطرد المركزي من القاعدة والنحاس وسبائك. الهدف من هذه الدراسة هو توفير بروتوكول مفصلة على تصنيع المعادن شعرية 3D وجود شكل معقد وسمك جدار رقيق. المساهمة الرئيسية لهذه العملية هو إتاحة الفرصة لتوسيع التحديد المواد مع انخفاض تكلفة التصنيع لتصنيع المعادن شعرية.

<table><tbody><tr><td>Motorized centrifugal casting machine</td><td>Rey Motorized Centrifugal Casting Machine, Rey Industries Inc.</td><td></td><td>Made in U.S.A. by Rey industries, Inc. Dallas, TX 75220</td></tr><tr><td>Gypsum powder</td><td>Satin Cast 20, FindingKing Kerr</td><td>7960</td><td>Gypsum powder is used to make the investment mixture</td></tr><tr><td>Ployjet 3D printer</td><td>Projet HD3500 Plus, 3D Systems</td><td></td><td>This polymer based 3D printer to print out sacrificial pattern for casting.</td></tr><tr><td>Cartridge materials - UV curable and castable acrylic plastic</td><td>VisiJet Procast, 3D Systems</td><td></td><td>This is castable material that is going to be burn out before casting</td></tr><tr><td>Cartridge materials- support material</td><td>VijiJet S300, 3D Systems</td><td></td><td>This is support material that is going to be removed before pattern assemble</td></tr><tr><td>Ancient Bronze Casting Grain</td><td>Rio Grande</td><td>706051</td><td>This true bronze grain contains no zinc. Highly fluid, it melts quickly, casts cleanly and provides a good balance between strength and durability. The warm, deep-bronze color has rich red undertones, and the alloy takes a good patina.&lt;br/&gt; Composition is 90% copper with an amount of tin; fits into the CDA#90700 category. This grain is sold in 1 lb. packages.</td></tr><tr><td>Aluminum Round Wire, 1/8&quot;, 1-Lb. Spool, Dead Soft</td><td>Rio Grande</td><td>134700</td><td>Lightweight and strong, aluminum wire is an economical and versatile choice. Not as bright-white as silver, aluminum offers a warmer tone much like that of platinum. Solder ONLY with low-temp solders such as Stay-Brite; suitable for both pulse-arc and laser welding. This quality aluminum wire is packaged on 1 lb. spools.</td></tr><tr><td>Computer aided design software (Pro-e)</td><td></td><td></td><td>This software can be replaced with the others such as Auto CAD, Catia, and so on.</td></tr><tr><td>ProJet Finisher 1-A</td><td>3D Systems</td><td></td><td>This machine is used to melt the support material.</td></tr><tr><td>160 Watt 2.5 Liters Digital Ultrasonic Cleaner with Timer Heater Rings Tools</td><td>Chicago, Electric, Power Tools</td><td></td><td>85 oz. capacity, Five cleaning cycles: 90, 180, 280, 380 and 480 seconds, Clean with or without heat, Easy-to-read LED digital timer, Clear-view window</td></tr><tr><td>Fan&amp;nbsp;</td><td>Honeywell Inc.&amp;nbsp;</td><td>HT-800</td><td>120 V A.C., 60 Hz., 0.85 A. TP</td></tr><tr><td>Paraffin wax for wax sheet - Modeler&#039;s Pink Wax Sheet, 3&quot; by 6&quot;, 24-Ga.</td><td>Rio Grande</td><td>700075</td><td>Sheet wax is flexible and can be cut or formed into any shape. It&amp;rsquo;s ideal for designing since you can draw or trace directly onto the sheet; choose green or pink depending on which will best show your designs. High manufacturing standards ensure exceptional consistency and significant price savings. Value is enhanced by larger package quantities at the same price as the smaller packages available elsewhere. Each 8-oz. package contains approximately 30 sheets.</td></tr><tr><td>Paraffin wax for wax stick - Modeler&#039;s Medium Red Sprue Wax, 8-Ga</td><td>Rio Grande</td><td>700741</td><td>A pliable, softer sprue wax than the firm blue. Good for forming gates and sprues and burns out cleanly with no residue.</td></tr><tr><td>Alcohol Lamp</td><td>Rio Grande</td><td>700008</td><td>Use this lamp to heat wax-working tools or as a flame polisher. The heavy glass reservoir has faceted sides to allow it to be tipped for angling the flame. A screw adjustment for the 7&quot; x 3/16&quot; wick controls the height of the flame. A safety cap snuffs the flame and prevents fuel evaporation. For the best flame, use methyl alcohol fuel. Replacement wicks available. Reservoir holds 5 oz. (150 ml) of fuel.</td></tr><tr><td>Wax carving tool set - Soft Grip Wax Carvers, Set of 10</td><td>Rio Grande</td><td>700329</td><td>This boxed set offers the best in cutting and shaping technology. Each of these ten high-quality steel wax-carving tools features a 5/16&quot; PVC covered handle that ensures a sure, comfortable grip through hours of work and all have sharp edges for shaping and fine detailing. Sharpen or custom-shape each tool to fit your needs. These tools provide exceptional tool strength and deliver excellent results. This set comes in a hinged, foam-lined wood box.</td></tr><tr><td>Rubber Mixing Bowl, 1 - 1/2 Qt.</td><td>Rio Grande</td><td>702131</td><td>This highly-flexible vulcanized rubber bowl is easy to grip, will not be marred by a spatula and cleans with ease.</td></tr><tr><td>Pyrex Beaker, 1,000ml</td><td>Rio Grande</td><td>335040</td><td>Ideal for holding and heating bath plating solutions, this genuine Pyrex glass beaker is sturdy and durable.</td></tr><tr><td>Rio Premium Stainless Steel Flask, 2 - 1/2&quot; dia.</td><td>Rio Grande</td><td>70201514</td><td>This solid, #304-quality stainless steel flask is corrosion-resistant, durable for a long service life and performs under extreme temperature without distortion.</td></tr><tr><td>CAST/T Ceramic Casting Crucible, 450 g</td><td>Rio Grande</td><td>705047</td><td>Made exclusively for the CAST/T centrifugal casting machine, this crucible is designed with an angled base that slides into the hinged bracket on top of the casting machine. This brings the crucible into perfect alignment with the center of the flask ring to ensure an error-free pour.</td></tr><tr><td>MyWeigh iBalance 300 Digital Scale</td><td>Rio Grande</td><td>116850</td><td>This scale is used to measure the weight of the sacrificial and sprue system for metal which is going to be used for centrifugal casting.</td></tr><tr><td>Rubber bottom - CAST/T Flask Ring Base</td><td>Rio Grande</td><td>705025</td><td>Specially made for the CAST/T centrifugal casting machine, this rubber base accommodates all Table King flask ring styles, creating a secure, airtight seal throughout the investment process. The center post fits either of the wax disc styles for complete versatility.</td></tr><tr><td>Scotch&amp;reg; Colored Duct Tape, 1 7/8&quot; x 20 Yd., Blue</td><td>OfficeMax&amp;nbsp;</td><td>22353766</td><td>This scotch tape is used to make sure that the gypsum-water mixture fully covers the assembled sacrificial pattern inside the flask by allowing for extra material above the flask height</td></tr><tr><td>Vacuum casting machine - V.I.C. 12 Tabletop Solid- and Perforated-Flask Casting Machine with The Rio Assistant, 110-Volt</td><td>Rio Grande</td><td>70511814</td><td>The V.I.C. 12 casting machine offers all the latest technical innovations for efficient, productive vacuum investing and casting. Designed to meet the demands of medium-sized casting operations, this machine includes a powerful 1/2 hp, 5cfm vacuum pump for effective vacuuming and outstanding casting results. The V.I.C. 12 casts small or large flasks. Includes an adapter table that accepts standard solid flasks up to 5&quot; x 7&quot; high and is mounted on rubber feet for stability.</td></tr><tr><td>Furnace for burn out sacrificial pattern -Rio Model 1000 Enameling Kiln with Nine Program Controller</td><td>Rio Grande</td><td>703121</td><td>The Rio enameling kiln features three pre-set firing temperatures for enamels and six that you can define. Use the exclusive Rio controller to set and maintain firing temperatures. Perfect for all types of enameling, including tall pieces. Includes ample space for firing and an easy-latch door that will not jar your enamels when opening and closing. Also suitable for metal clay, glass and ceramics. Galvanized steel case with high-temperature insulating firebrick keeps them cool. Element protected in recessed groove. Includes user instructions.</td></tr><tr><td>Smith Complete Little Torch Acetylene and Oxygen System</td><td>Rio Grande</td><td>500030</td><td>Get everything you need to equip your shop for soldering and brazing. Use Little Torch systems for gold&lt;br/&gt; or silver soldering, brazing and casting applications. Complete every soldering and melting job with confidence and ease! This system accepts all Little Torch accessory tips for melting, brazing and large soldering jobs and is a staple for every jeweler.</td></tr><tr><td>Heat-Resistant Safety Apron</td><td>Rio Grande</td><td>750160</td><td>The specially designed apron has an 800 &amp;deg;F (427 &amp;deg;C) temperature resistance. Its reflective finish repels hot metal splashes and helps insulate the wearer from heat.</td></tr><tr><td>Radnor Heat-Resistant Gloves</td><td>Rio Grande</td><td>350050</td><td>These flexible, heat-resistant gloves are ideal for enameling projects, allowing you to grip even small tongs securely. Blue, shoulder-split leather gloves are made of tough cowhide and lined with cotton and foam, and have reinforced thumb wings.</td></tr><tr><td>Platinum Soldering Glasses, #7</td><td>Rio Grande</td><td>113914</td><td>Protect yourself and your employees when soldering platinum. Comfortable glasses feature adjustable earpieces and 52mm IR green polycarbonate #7 lenses. The #7 lens is approved by The Platinum Guild.</td></tr><tr><td>Economy Light-Duty Flask Tongs</td><td>Rio Grande</td><td>704026</td><td>Constructed of bent steel, these tongs are designed to handle flasks 3-1/2&quot; or less in diameter. The small-angle notches grip smaller flask sizes and the larger, rounded contour area securely holds larger flasks.</td></tr><tr><td>Separating Screen Bucket</td><td>Rio Grande</td><td>201360</td><td>15&quot;-diameter, 11-1/2&quot;-deep</td></tr><tr><td>Sand blaster - Econoline - 101701CB-A - Free-Standing Cabinets Workspace Width (Inch): 60 Workspace Depth (Inch): 48</td><td>MSC industrial supply Co.&amp;nbsp;</td><td>223818</td><td>Ree-Standing Cabinets; Workspace Width (Inch): 60; Workspace Depth (Inch): 48; Workspace Height (Inch): 40; Air Requirement: 12 CFM @ 80 psi; Overall Cabinet Width (Inch): 65; Maximum Cabinet Depth (Inch): 86</td></tr><tr><td>Johnson&#039;s Baby Oil Shea &amp;amp; Cocoa Butter&amp;nbsp;</td><td>Wal-Mart</td><td>260074132</td><td>This baby&amp;nbsp; oil is used for removing the residue of the support material for the castable sacrificial pattern using Digital Ultrasonic Cleaner.</td></tr><tr><td>German 4&quot; Saw Frame and Saw Blade Kit</td><td>Rio Grande</td><td>110112</td><td>Quality, German-made frames are our most popular saw frames, and this frame includes a sampler pack of Rio German saw blades! The adjustable saw frame allows you to achieve the blade tension you want. Throat depth is 102mm (4&quot;). Saw blades have rounded backs that make cutting curves and corners easy and are made from hardened, tempered steel.</td></tr></tbody></table>

indirect fabrication of lattice metals with thin sections using centrifugal casting

واحدة من الطرق التقليدية لتصنيع المعادن شعرية 3D هو مضافة التصنيع (ص) عملية المعادن المباشرة مثل ذوبان الانتقائي ليزر (حركة تحرير السودان) وشعاع الالكترون ذوبان (EBM). على الرغم من قدرتها على معالجة المحتملة، وطريقة AM المباشر له مساوئ عديدة مثل التكلفة العالية، وسوء الانتهاء من السطح من المنتجات النهائية، قيود في اختيار المواد، والإجهاد الحرارية العالية، وخصائص متباين الخواص من قطع الغيار. نقترح طريقة فعالة من حيث التكلفة لتصنيع المعادن شعرية 3D. الهدف من هذه الدراسة هو توفير بروتوكول مفصلة على تصنيع المعادن شعرية 3D وجود شكل معقد وسمك جدار رقيق، على سبيل المثال، الجمالون الثماني مصنوعة من القاعدة والنحاس وسبائك وجود طول الخلية وحدة من 5 ملم وسماكة جدار الخلية 0.5 ملم. ينقسم إجراء التجارب العام إلى ثمانية أقسام: (أ) 3D الطباعة من أنماط الأضاحي (ب) تذوب من مواد الدعم (ج) إزالة بقايا المواد دعم (د) نمط assemblذ (ه) الاستثمار (و) حرق من أنماط الأضاحي (ز) صب الطرد المركزي (ح) مرحلة ما بعد المعالجة للمنتجات النهائية. تقدم AM تقنية غير المباشرة اقترح القدرة على تصنيع المعادن شعرية فائقة خفيفة الوزن؛ على سبيل المثال، وهياكل شعرية مع شركة سبائك. ويبدو أن المعلمات العملية ينبغي أن تسيطر بشكل صحيح اعتمادا على المواد والهندسة شعرية، ومراقبة المنتجات النهائية من المعادن الثماني الجمالون من قبل AM تقنية غير المباشرة.

باستخدام التصنيع المضافة غير المباشرة الموضحة في قسم البروتوكول، واستخدمت القاعدة والنحاس سبائك للمعادن التصنيع الثماني الجمالون، كما هو مبين في الشكل رقم 1 وتتلخص إجراءات صب كله في الشكل 2 ويتكون الإجراء من ثمانية أقسام: (أ) الذبيحه نمط الطباعة (ب) انصهار التدريجي من الدعم المادي (ج) إزالة بقايا المواد دعم (د) التجمع نمط (ه) الاستثمار (و) حرق من أنماط الأضاحي (ز) صب الطرد المركزي، و (ح) مرحلة ما بعد معالجة. تم إجراء عملية الخلط الاستثمار من أجل التأكد من عدم وجود كتل في الخليط في الماء الاستثمار، كما هو مبين في الشكل (3). وقد أجريت عملية الحرق من خارج لمدة 6 ساعة لإذابة خارج نمط الأضاحي كما هو مبين في الشكل 4، تليها عملية صب الطرد المركزي (الشكل 2G والشكل 5). الشكل 6يدل على المنتجات النهائية من المعادن الثماني الجمالون مع القاعدة والنحاس وسبائك. فإنه يدل على أن آل سبيكة المنصهر يملأ تماما القالب شعرية كامل تجويف دون misrun. من ناحية أخرى، يظهر سبائك النحاس المنصهر لديها عيب الصب مع التصلب السابق لأوانه في هذه المرحلة المبكرة من حقن المعدن المنصهر في المدخل. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53605/53605fig1.jpg" /> الشكل 1. رسم تخطيطي للمحاذية تروس الهيكل مع نظام Sprue قناة الصب. ويبين الشكل 1 تخطيطي من نمط الذبيحه هيكل الثماني الجمالون مع نظام ذرب المستخدمة في هذه الدراسة. ويتكون النظام ذرب من ورقة سماكة 1 ملم، وبعرض 25 مم، ودعامة وجود 10 ملم في الطول و 6 ملم في القطر. نظام ذرب يمكن تعديلها باستخدام برنامج CAD، إذا لزم الأمر، لتصميم سيولة أفضل من المعدن السائل.<html> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/53605/53605fig2.jpg" /> الشكل 2. نظرة عامة على AM غير المباشر مع الإجراءات صب الطرد المركزي: (أ) الطباعة نمط (ب) تذوب من الدعم المادي (C) إزالة بقايا من الدعم المادي (D) نمط التجمع (E) الاستثمار (F) حرق -out من نمط الذبيحه (G) صب الطرد المركزي، و (H) بعد تجهيز. ويظهر هذا الرقم الإجراء بأكمله على افتعال المعادن الثماني الجمالون باستخدام AM غير مباشر مع صب الطرد المركزي. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53605/53605fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <html> ه 3 &quot;SRC =&quot; / ملفات / ftp_upload / 53605 / 53605fig3.jpg &quot;/&gt; الشكل 3. جدول العمل على إعداد قالب جبس. ويبين الشكل 3 إعداد قالب الجص وإجراءات لتتصلب في القارورة. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53605/53605fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (4)" src="/files/ftp_upload/53605/53605fig4.jpg" /> الرقم الجدول 4. حرق التدريجي من نمط الذبيحه داخل قالب جبس الشكل 4 يوضح عملية حرق للخروج من نمط الأضاحي داخل الخليط صلابة. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53605/53605fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <html> د / 53605 / 53605fig5.jpg &quot;/&gt; . الرقم 5. تخطيطي لآلة صب الطرد المركزي يتكون الجهاز صب الطرد المركزي من ثمانية مكونات هي: رمح الرئيسي، قاعدة، صب الذراع، والأوزان، مهد قارورة، قارورة مهد عقد الأسلحة، حامل بوتقة، وبوتقة عقد الأسلحة. الذراع غلاف متوازن مع تحريك الأوزان على طول الذراع الصب. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53605/53605fig5large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/53605/53605fig6.jpg" /> الشكل 6. المنتج النهائي من محاذية تروس المعادن: هياكل الجمالون محاذية مع (A) القاعدة وسبائك الرصاص (B) النحاس. فإنه يدل على درجة جيدة من الإنجاز على ثمانية الجمالون آل سبيكة. من ناحية أخرى، لوحظ على درجة سيئة من الانتهاء مع ثمانية الجمالون النحاس سبيكة.<html> ملفات / ftp_upload / 53605 / 53605fig6large.jpg &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> الملكية </td><td> القيمة [وحدة] </td></tr><tr><td> الكثافة عند 20 درجة مئوية </td><td> 1019 [كغ / م ^ 3] </td></tr><tr><td> الموصلية الحرارية عند 20 درجة مئوية </td><td> 0.47 [W / (م * K)] </td></tr><tr><td> معامل التمدد الحراري عند 20 درجة مئوية </td><td> 7.22E-6 [/ ° C] </td></tr><tr><td> خشونة </td><td> 2.72E-6 [م] </td></tr></tbody></table> الجدول 1. خصائص مسحوق الاستثمار. هذا الجدول يبين الخصائص الفيزيائية للمسحوق الاستثمار المستخدمة في هذه الدراسة. <table border="1" fo:keep-togethe</html style=";text-align:right;direction:rtl">r.within الصفحات = &quot;1&quot; FO: المحافظة على مع next.within صفحة = &quot;دائما&quot;&gt; <tbody><tr><td colspan="8"> 40 مل من الماء إلى مسحوق ز 100 </td></tr><tr><td rowspan="2"> قطر قارورة </td><td colspan="7"> ارتفاع </td></tr><tr><td> 5.08 سم </td><td> 6.35 سم </td><td> 7.62 سم </td><td> 8.89 سم </td><td> 10.16 سم </td><td> 12.7 سم </td><td> 15.24 سم </td></tr><tr><td> 6.35 سم </td><td> 226.8 ز 91 مل </td><td> 283.5 ز 114 مل </td><td> 340.19 ز 136 مل </td><td> 396.89 ز 160 مل </td><td> 453.59 ز 183 مل </td><td> 566.99 ز 228 مل </td><td></td></tr><tr><td colspan="8"> (أعلى شخصية - مسحوق الاستثمار (ز)، الرقم أسفل - المياه (مل)) </td></tr><tr><td colspan="8"> ملاحظة: في هذه الدراسة، تم استخدام قارورة مع ارتفاع 6.35 سم وقطرها 6.35 سم. </td></tr></tbody></table> الجدول 2. خلط شروط مسحوق الاستثمار مع الماء لمدة متباينةقارورة الحجم: هذا الجدول يبين شروط خلط مسحوق الاستثمار والماء لحجم قارورة متفاوتة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. في هذه الدراسة، تم استخدام قارورة مع ارتفاع 6.35 سم وقطرها 6.35 سم. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="4"> (أ) التركيب الكيميائي لشركة سبائك </td></tr><tr><td> مادة </td><td colspan="3"> وحدة </td></tr><tr><td rowspan="3"> سبائك الألومنيوم </td><td colspan="3"> التركيب الكيميائي </td></tr><tr><td></td><td> شركة </td><td> كر </td></tr><tr><td> Min./Max. </td><td> &gt; 99 </td><td> &lt;0.05 </td></tr><tr><td colspan="4"> (ب) الخصائص الفيزيائية لشركة سبائك </td></tr><tr><td colspan="2"> الملكية </td><td colspan="2"> وحدة </td></tr><tr><td colspan="2"> درجة الحرارة Liquidus </td><td colspan="2"> 660 ° C </td></tr><tr><td c<html> olspan = &quot;2&quot;&gt; درجة الحرارة الخط المائل </td><td colspan="2"> 660 ° C </td></tr><tr><td colspan="2"> كثافة </td><td colspan="2"> 2340 [كغ / م ^ 3] @ 850 ° C </td></tr><tr><td colspan="2"> حرارة نوعية </td><td colspan="2"> 1090 J / كغ ∙ ° C </td></tr><tr><td colspan="2"> توصيل حراري </td><td colspan="2"> 0.9428 [W / (سم * ° C)] @ 850 ° C </td></tr><tr><td colspan="2"> لزوجة </td><td colspan="2"> 0.00087 [با ∙ ق] @ 850 ° C </td></tr><tr><td colspan="2"> سطح معامل التوتر </td><td colspan="2"> 900 [ن / مم] </td></tr></tbody></table> الجدول 3 التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية لشركة ألمنيوم 30: (أ) التركيب الكيميائي لشركة سبائك و (ب) الخصائص الفيزيائية لشركة سبائك. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page=</html style=";text-align:right;direction:rtl">&quot;دائما&quot;&gt; <tbody><tr><td colspan="7"> (أ) التركيب الكيميائي للنحاس سبائك </td></tr><tr><td> مادة </td><td colspan="6"> وحدة </td></tr><tr><td rowspan="3"> سبائك النحاس (مجوهرات البرونزية) </td><td colspan="6"> التركيب الكيميائي (٪ ماكس، إلا كما هو موضح مجموعة من الوسط) </td></tr><tr><td></td><td> النحاس </td><td> سي </td><td> الزنك </td><td> ملغ </td><td> برميل </td></tr><tr><td> Min./Max. </td><td> 91.9 </td><td> 4 </td><td> 4 </td><td> 0.25 ماكس </td><td> 0.25 ماكس </td></tr><tr><td colspan="6"> (ب) الخصائص الفيزيائية من النحاس سبيكة </td><td></td></tr><tr><td colspan="3"> الملكية </td><td colspan="4"> وحدة </td></tr><tr><td colspan="3"> درجة الحرارة Liquidus </td><td colspan="4"> 1035 درجة مئوية </td></tr><tr><td colspan="3"> درجة الحرارة سوليدوس </td><td colspan="4"> 1005 درجة مئوية </td></tr><tr><td colspan="3"> كثافة </td><td colspan="4"> 7200 [كغ / م ^ 3] @ 1200 درجة مئوية </td></TR&gt; <tr><td colspan="3"> حرارة نوعية </td><td colspan="4"> 380 J / كغ ∙ ° C </td></tr><tr><td colspan="3"> توصيل حراري </td><td colspan="4"> 1.44 [W / (سم * ℃)] @ 1200 درجة مئوية </td></tr><tr><td colspan="3"> لزوجة </td><td colspan="4"> 0.0038 [با ∙ ق] @ 1200 درجة مئوية </td></tr><tr><td colspan="3"> سطح معامل التوتر </td><td colspan="4"> 1500 [ن / مم] </td></tr></tbody></table> الجدول 4 التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية من النحاس سبيكة 30: (أ) التركيب الكيميائي للسبائك النحاس و (ب) الخصائص الفيزيائية من النحاس سبيكة.

Watch this Scientific Journal Video about Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting at JoVE.com

Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

ويرد على طريقة التصنيع المضافة غير مباشر الجمع بين الطباعة 3D البوليمرات مع صب الطرد المركزي لتصنيع المعادن الجمالون 3D الثماني (القاعدة والنحاس وسبائك) وجود طول الخلية وحدة من 5 ملم مع سمك الجدار من 0.5 مم.

تلفيق غير المباشر للشعرية المعادن مع أقسام رقيقة عن طريق صب الطرد المركزي

One of the typical methods to manufacture 3D lattice metals is the direct-metal additive manufacturing (AM) process such as Selective Laser Melting (SLM) ...

indirect-fabrication-lattice-metals-with-thin-sections-using

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Columns

SCIENTISTS IN ACTION

12.4K Views.  University of North Texas.  ويرد على طريقة التصنيع المضافة غير مباشر الجمع بين الطباعة 3D البوليمرات مع صب الطرد المركزي لتصنيع المعادن الجمالون 3D الثماني (القاعدة والنحاس وسبائك) وجود طول الخلية وحدة من 5 ملم مع سمك الجدار من 0.5 مم. 

Video: Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

The standard nanofabrication toolkit includes techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating metal patterns on a submicron scale requires a combination of nanofabrication tools and several material processing steps. For example, steps to create planar metal structures using ultraviolet photolithography and electron-beam lithography can include sample exposure, sample development, metal deposition, and metal liftoff. To create 3D metal structures, the sequence is repeated multiple times. The complexity and difficulty of stacking and aligning multiple layers limits practical implementations of 3D metal structuring using standard nanofabrication tools. Femtosecond-laser direct-writing has emerged as a pre-eminent technique for 3D nanofabrication.1,2 Femtosecond lasers are frequently used to create 3D patterns in polymers and glasses.3-7 However, 3D metal direct-writing remains a challenge. Here, we describe a method to fabricate silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm. The method enables the fabrication of patterns not feasible using other techniques, such as 3D arrays of disconnected silver voxels.8 Disconnected 3D metal patterns are useful for metamaterials where unit cells are not in contact with each other,9 such as coupled metal dot10,11or coupled metal rod12,13 resonators. Potential applications include negative index metamaterials, invisibility cloaks, and perfect lenses.
In femtosecond-laser direct-writing, the laser wavelength is chosen such that photons are not linearly absorbed in the target medium. When the laser pulse duration is compressed to the femtosecond time scale and the radiation is tightly focused inside the target, the extremely high intensity induces nonlinear absorption. Multiple photons are absorbed simultaneously to cause electronic transitions that lead to material modification within the focused region. Using this approach, one can form structures in the bulk of a material rather than on its surface.
Most work on 3D direct metal writing has focused on creating self-supported metal structures.14-16 The method described here yields sub-micrometer silver structures that do not need to be self-supported because they are embedded inside a matrix. A doped polymer matrix is prepared using a mixture of silver nitrate (AgNO3), polyvinylpyrrolidone (PVP) and water (H2O). Samples are then patterned by irradiation with an 11-MHz femtosecond laser producing 50-fs pulses. During irradiation, photoreduction of silver ions is induced through nonlinear absorption, creating an aggregate of silver nanoparticles in the focal region. Using this approach we create silver patterns embedded in a doped PVP matrix. Adding 3D translation of the sample extends the patterning to three dimensions.

Femtosecond-laser direct-writing is frequently used to create three-dimensional (3D) patterns in polymers and glasses. However, patterning metals in 3D remains a challenge. We describe a method for fabricating silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm.

A طريقة لصنع النانو سيلفر قطع في 3D

The standard nanofabrication toolkit includes  techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating  metal patterns on a ...

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material fabrication techniques are able to mimic the complexity of these structures while maintaining scalability. The Vaporization of a Sacrificial Component (VaSC) process is able to do so. This process uses sacrificial fibers as a template to form hollow, cylindrical microchannels embedded within a matrix. Tin (II) oxalate (SnOx) is embedded within poly(lactic) acid (PLA) fibers which facilitates the use of this process. The SnOx catalyzes the depolymerization of the PLA fibers at lower temperatures. The lactic acid monomers are gaseous at these temperatures and can be removed from the embedded matrix at temperatures that do not damage the matrix. Here we show a method for aligning these fibers using micromachined plates and a tensioning device to create complex patterns of three-dimensionally arrayed microchannels. The process allows the exploration of virtually any arrangement of fiber topologies and structures.

The Vaporization of a Sacrificial Component (VaSC) process is used to fabricate microvascular structures. This procedure uses sacrificial poly(lactic) acid fibers to form hollow microchannels with precise 3D geometric positioning provided by laser micromachined guide plates.

عملية صنع المجهرية ثلاثي الأبعاد باستخدام تبخير مكون قرباني

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from the inherent strong electron correlations that reside within them. These materials can also possess electronic phase separation in which regions of vastly different resistive and magnetic behavior can coexist within a single crystal alloy material. By reducing the scale of these materials to length scales at and below the inherent size of the electronic domains, novel behaviors can be exposed. Because of this and the fact that spin-charge-lattice-orbital order parameters each involve correlation lengths, spatially reducing these materials for transport measurements is a critical step in understanding the fundamental physics that drives complex behaviors. These materials also offer great potential to become the next generation of electronic devices 1-3. Thus, the fabrication of low dimensional nano- or micro-structures is extremely important to achieve new functionality. This involves multiple controllable processes from high quality thin film growth to accurate electronic property characterization. Here, we present fabrication protocols of high quality microstructures for complex oxide manganite devices. Detailed descriptions and required equipment of thin film growth, photo-lithography, and wire-bonding are presented.

We describe the use of pulsed laser deposition (PLD), photolithography and wire-bonding techniques to create micrometer scale complex oxides devices. The PLD is utilized to grow epitaxial thin films. Photolithography and wire-bonding techniques are introduced to create practical devices for measurement purposes.

تلفيق من أكاسيد مجمع المحصورة مكانيا

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from ...

Fabrication of Uniform Nanoscale Cavities via Silicon Direct Wafer Bonding

Measurements of the heat capacity and superfluid fraction of confined 4He have been performed near the lambda transition using lithographically patterned and bonded silicon wafers. Unlike confinements in porous materials often used for these types of experiments3, bonded wafers provide predesigned uniform spaces for confinement. The geometry of each cell is well known, which removes a large source of ambiguity in the interpretation of data.
Exceptionally flat, 5 cm diameter, 375 &#181;m thick Si wafers with about 1 &#181;m variation over the entire wafer can be obtained commercially (from Semiconductor Processing Company, for example). Thermal oxide is grown on the wafers to define the confinement dimension in the z-direction. A pattern is then etched in the oxide using lithographic techniques so as to create a desired enclosure upon bonding. A hole is drilled in one of the wafers (the top) to allow for the introduction of the liquid to be measured. The wafers are cleaned2 in RCA solutions and then put in a microclean chamber where they are rinsed with deionized water4. The wafers are bonded at RT and then annealed at ~1,100 &#176;C. This forms a strong and permanent bond. This process can be used to make uniform enclosures for measuring thermal and hydrodynamic properties of confined liquids from the nanometer to the micrometer scale.

A method for permanently bonding two silicon wafers so as to realize a uniform enclosure is described. This includes wafer preparation, cleaning, RT bonding, and annealing processes. The resulting bonded wafers (cells) have uniformity of enclosure ~1%1,2. The resulting geometry allows for measurements of confined liquids and gasses.

تصنيع تجاويف نانوية موحدة عبر الترابط رقاقة السيليكون المباشر

Measurements of the heat capacity and superfluid fraction of confined 4He have been performed near the lambda transition using lithographically patterned ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. Layered crystals of molybdenum disulphide (MoS2) and tungsten disulphide (WS2) are exfoliated in aqueous surfactant solution by sonication. This yields highly polydisperse mixtures containing nanosheets with broad size and thickness distributions. However, for most purposes, specific sizes (in terms of both lateral dimension and thickness) are required. For example, large and thin nanosheets are desired for (opto) electronic applications, while laterally small nanosheets are interesting for catalytic applications. Therefore, post-exfoliation size selection is an important step that we address here. We provide a detailed protocol on the efficient size selection in large quantities by liquid cascade centrifugation and the size and thickness quantification by statistical microscopic analysis (atomic force microscopy and transmission electron microscopy). The comparison of MoS2 and WS2 shows that both materials are size-selected in a similar way by the same procedure. Importantly, the dispersions of size-selected nanosheets show systematic changes in their optical extinction spectra with size due to edge and confinement effects. We show how these optical changes are related quantitatively to the nanosheets dimensions and describe how mean nanosheets length and layer number can be extracted reliably from the extinction spectra. The exfoliation and size selection protocol can be applied to a broad range of layered crystals as we have previously demonstrated for graphene, gallium sulphide (GaS) and black phosphorus.

A protocol for the liquid exfoliation of layered materials to nanosheets, their size selection and size measurement by microscopic and spectroscopic techniques is presented.

إعداد تقشر السائل الانتقال المعادن Dichalcogenide Nanosheets مع تسيطر الحجم والسماكة: دولة على البروتوكول الفن

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing in combination with new nanofabrication techniques. A plasmon is a quantum of charge density oscillation that lends nanoscale metals such as gold and silver unique optical properties. In particular, gold and silver nanoparticles exhibit localized surface plasmon resonances-collective charge density oscillations on the surface of the nanoparticle-in the visible spectrum. Here, we focus on the fabrication of periodic arrays of anisotropic plasmonic nanostructures. These half-shell (or nanocup) structures can exhibit additional unique light-bending and polarization-dependent optical properties that simple isotropic nanostructures cannot. Researchers are interested in the fabrication of periodic arrays of nanocups for a wide variety of applications such as low-cost optical devices, surface-enhanced Raman scattering, and tamper indication. We present a scalable technique based on colloidal lithography in which it is possible to easily fabricate large periodic arrays of nanocups using spin-coating and self-assembled commercially available polymeric nanospheres. Electron microscopy and optical spectroscopy from the visible to near-infrared (near-IR) was performed to confirm successful nanocup fabrication. We conclude with a demonstration of the transfer of nanocups to a flexible, conformal adhesive film.

We demonstrate the fabrication of periodic gold nanocup arrays using colloidal lithographic techniques and discuss the importance of nanoplasmonic films.

تصنيع صفائف الدوري نانوكوب الذهب باستخدام الطباعة الحجرية غرواني

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued development of nanocrystalline metals. Despite these efforts, the transition of these materials from the lab bench to actual applications has been blocked by the inability to produce large scale parts that retain the desired nanocrystalline microstructures. Following the development of a method proven to stabilize the nanosized grain structure to temperatures approaching that of the melting point for the given metal, the US Army Research Laboratory (ARL) has progressed to the next stage in the development of these materials - namely the production of large scale parts suitable for testing and evaluation in a range of relevant test environments. This report provides a broad overview of the ongoing efforts in the processing, characterization, and consolidation of these materials at ARL. In particular, focus is placed on the methodology used for producing the nanocrystalline metal powders, in both small and large-scale amounts, that are at the center of ongoing research efforts.

This paper provides a brief overview of the ongoing efforts at the Army Research Laboratory on the processing of bulk nanocrystalline metals with an emphasis on the methodologies used for the production of the novel metal powders.

تجهيز المعادن خوصات الأكبر في مختبر أبحاث الجيش الأمريكي

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

Fused Filament Fabrication (FFF) of Metal-Ceramic Components

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with diverse customization options and favorable production methods is increasing continuously. With fused filament fabrication (FFF), it is possible to produce large and complex components quickly with high material efficiency. In FFF, a continuous thermoplastic filament is melted in a heated nozzle and deposited below. The computer-controlled print head is moved in order to build up the desired shape layer by layer. Investigations regarding printing of metals or ceramics are increasing more and more in research and industry. This study focuses on additive manufacturing (AM) with a multi-material approach to combine a metal (stainless steel) with a technical ceramic (zirconia: ZrO2). Combining these materials offers a broad variety of applications due to their different electrical and mechanical properties. The paper shows the main issues in preparation of the material and feedstock, device development, and printing of these composites.

Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components

This study shows multi-material additive manufacturing (AM) using fused filament fabrication (FFF) of stainless steel and zirconia.

تصنيع خيوط تنصهر (FFF) من مكونات معدنية-السيراميك

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.

A protocol for the fabrication of magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for transmission electron microscopy (TEM) and magnetic transmission x-ray microscopy (MTXM) studies is presented.

تصنيع النانو المغناطيسية في أغشية نيتريد السيليكون لدراسات دوامة مغناطيسية باستخدام تقنيات الفحص المجهري الإرسال

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We demonstrate not only lateral control but, importantly, also control over the angular alignment of adjacent layers. The core of the technique is represented by a home-built transfer setup which allows the user to control the position of the individual crystals involved in the transfer. This is achieved with sub-micrometer (translational) and sub-degree (angular) precision. Prior to stacking them together, the isolated crystals are individually manipulated by custom-designed moving stages that are controlled by a programmed software interface. Moreover, since the entire transfer setup is computer controlled, the user can remotely create precise heterostructures without coming into direct contact with the transfer setup, labeling this technique as &#8220;hands-free&#8221;. In addition to presenting the transfer set-up, we also describe two techniques for preparing the crystals that are subsequently stacked.

In this work we describe a technique that is used to create new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking ultrathin layered 2D materials with precise control over position and relative orientation.

تصنيع هياكل فان دير والس هيتيرو مع محاذاة دورانية دقيقة

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We ...