润滑

增材制造将在润滑会议上展示

摩擦学家和润滑专家在线聚集在STLE的虚拟年会&展会上。

作者:迈克尔·洪萨里、邹敏、罗伯特·杰克逊 2021年5月14日
提供:奥本大学卓越增材制造国家中心(ncome)

增材制造(AM)是一种能够快速制造复杂几何形状零件的技术,而传统方法无法轻易地制造这些零件。虽然最初局限于快速原型,最近的进展,在AM技术也可以直接制造功能最终用途的航空航天,医疗设备和军事应用。然而,从快速原型到制造最终用途零件的转变也暴露出了技术障碍,包括表面质量、精度、零件可变性和工艺-结构-性能关系的不确定性,仅举几个例子。至关重要的是,有关摩擦、磨损和AM部件润滑的基本问题已经导致了摩擦学社区的大量研究兴趣。

图1所示。描述:从自然界的表面形貌可以高分辨率成像,并转换为CAD文件,用于3D打印,直接复制这些表面,用于摩擦学和其他应用。例如,复制的香蕉皮纹理显示出低摩擦特性。这种方法还可以设计和打印受生物启发的表面形貌,以实现目标表面特性。(由阿肯色大学邹敏教授提供)

图1所示。描述:从自然界的表面形貌可以高分辨率成像,并转换为CAD文件,用于3D打印,直接复制这些表面,用于摩擦学和其他应用。例如,复制的香蕉皮纹理显示出低摩擦特性。这种方法还可以设计和打印受生物启发的表面形貌,以实现目标表面特性。(由阿肯色大学邹敏教授提供)

AM不应与润滑油添加剂的制造相混淆。尽管如此,增材制造将对摩擦学领域产生影响,而摩擦学分析将是评估在机械接触中使用的增材制造(AM)材料不可或缺的一部分。

图1所示。一种用于增材制造过程的激光烧结生粉。

图1所示。一种用于增材制造过程的激光烧结生粉。

AM和摩擦学领域可以分为两种方法:(1)表征添加性制造材料的摩擦和磨损性能,以及它们与传统制造材料的不同之处,以及(2)使用AM为摩擦学应用提供新的解决方案。在第一种情况下,附加制造的材料已经被证明具有与传统材料相同的体积弹性和塑性材料特性。然而,由于原料之间的空隙和缺乏熔合,它们的疲劳性能往往不是很好。因此,AM材料也可能表现出低于常规工艺的表面疲劳性能。如果不解决,这可能导致问题的应用,如滚动轴承和齿轮。附加制造的零件通常具有不适合摩擦学应用的表面粗糙度。这意味着通常需要表面处理。

图2所示。结构印刷采用激光烧结增材制造工艺

图2所示。结构印刷采用激光烧结增材制造工艺

AM还提供了一种设计新型先进摩擦表面的工具。这可能包括在表面上设计仿生曲面几何。AM表面也可以是复合材料,并由几种不同的材料打印在一起。AM还可以提供一种技术,添加耐磨和摩擦减少材料到现有的表面或甚至可能修复表面损坏的磨损。

一些顶尖的摩擦学家正在召开一个虚拟会议由摩擦学和润滑工程师学会本次会议旨在突出与AM相关的摩擦学研究的最新进展,定义摩擦学知识的最先进水平,并为这一激动人心的领域未来的摩擦学研究提出挑战和机遇。

图3所示。复杂的点阵结构由激光烧结增材制造工艺而成。提供:奥本大学卓越增材制造国家中心(ncome)

图3所示。复杂的点阵结构由激光烧结增材制造工艺而成。提供:奥本大学卓越增材制造国家中心(ncome)

有几个会议专门讨论增材制造的研究和开发主题。还展示了在AM领域的领先权威的两个主题报告。周二,5月18日东部标准时间从8到10点左右,梅丽莎·奥姆镇博士,副总裁波音加法制造,将讨论进步是形态的料层激光核聚变,将两个案例研究,我们已经意识到传统制造部分转化为附加值加法制造部分。此外,周四,5月20日东部标准时间从8到10点左右,克里斯托弗·威廉姆斯博士,弗吉尼亚理工大学的机械工程教授和主任设计,研究和教育为加法制造系统(梦想)实验室,将概述当前加法制造的挑战和机遇。演讲将包括一系列的机会,让STLE专家参与并改进AM技术和应用——从表征和改善印刷金属的表面光泽度到调整摩擦学性能。

STLE虚拟年会暨展览会是润滑行业最受尊敬的技术信息、专业发展和国际交流机会的盛会。有关技术会议的完整列表,请单击在这里

迈克尔境外是陶氏化学基金会主席,路易斯安那州立大学机械工程教授。

分钟邹阿肯色大学机械工程教授,21世纪材料、制造和集成系统系主任。

罗伯特·杰克逊是奥本大学机械工程教授和摩擦学辅修项目主任。


迈克尔·洪萨里,邹敏,罗伯特·杰克逊
作者简介:Michael Khonsari是陶氏化学基金会主席和路易斯安那州立大学机械工程教授。邹敏,21世纪材料、制造和集成系统系主任,阿肯色大学机械工程教授。罗伯特·杰克逊是机械工程教授和奥本大学摩擦学辅修项目主任。