Alumīnija 7075 stieples ražošanas tehnoloģija aditīvai ražošanai

Abstract

Alumīnijs ir ļoti pieprasīts materiāls aviācijā un citās nozarēs, kur nepieciešama augsta īpatnējā stiprība un laba izturība pret koroziju. AA7075 ir viens no alumīnija sakausējumiem ar vislielāko īpatnējo stiprību, kas pazīstams ar tā izmantošanu aviācijā un aerokosmiskajā rūpniecībā, tai skaitā, gaisa kuģu detaļu ražošanā, kā arī mūsdienīgu sauszemes transportlīdzekļu būvē. Taču AA7075 nav iespējams izmantot aditīvajā ražošanā vai metināt, jo tas plaisā cietēšanas laikā. To var novērst, pievienojot nanoizmēra TiC daļiņas, kas novērš plaisāšanu un ietekmē mikrostruktūru, būtiski samazinot grauda izmēru. Tas pavērtu iespēju izmantot AA7075 aditīvās ražošanas tehnoloģijās, lai ražotu detaļas augstas veiktspējas lietojumiem. Šajā darbā aprakstīta tehnoloģijas izstrāde AMC izveidei, ievadot un disperģējot TiC (40-60 nm) nanodaļiņas šķidrā AA7075 ar kušņu palīdzību, lietojot pastāvīgo magnētu (PM) maisītāju un mehāniskās maisīšanas metodes.

Aluminium is a highly demanded material in aviation and other industries where high specific strength and good corrosion resistance are required. AA7075 is one of the highest strength alloys known for its use in aerospace applications, such as in aircraft fittings, as well as in advanced terrestrial applications. However, it cannot be used in additive manufacturing or welded due to solidification cracking. It may be prevented by adding nano-sized TiC particles which help to create crack free, balanced, fine grained microstructures. This would open the possibility of using additive manufacturing technologies to produce parts for high performance applications. This study describes the development technologies for AMC production, by incorporating TiC (40-60 nm) nanoparticles into liquid AA7075 with the help of fluxes. The process involves introducing particles into the melt using a permanent magnet (PM) mixer and mechanical mixing methods.