3 d打印技术

HRL、nTopology和Morf3D利用世界上最强的铝添加剂7A77探索先进的设计和材料

利用增材制造需要卓越的设计和生产,但前提是所使用的材料在最终使用过程中能够满足预期的要求。尽管近年来金属3D打印在生产中的应用有所增长,但仍有许多低强度AlSiMg主导市场的应用。

随着铝7 a77.60l粉,加州的HRL实验室功能化最强的增材制造铝到目前为止。HRL实验室首席冶金学家Hunter Martin博士评论道:“HRL的7A77是第一种可用于增材制造的锻造等效高强度铝合金,强度可超过600mpa。”“这种强度为添加剂尚未探索的高性能应用提供了特殊的设计自由。”

商用自2019年10月以来,HRL研究人员已开始探索7A77的工业应用。了,美国宇航局马歇尔航天飞行中心已经开始应用材料生产了吗大型航空航天部件。现在在3D设计和工程软件公司工作nTopology以及航空航天制造服务提供商Morf3D, HRL已经建立了一个应用程序,展示7A77在传热和流动应用的潜力。

高强度铝符合生成性设计

利用7A77的铝含量固有的导热性,HRL及其合作伙伴已经为航空航天应用开发了一种生成式燃料冷却油冷却器。在这种设计中,合金的强度用来满足临界爆裂压力的要求,同时最大限度地交换热量,壁比传统AlSiMg实现的薄。7A77的高屈服强度使换热器设计者只需改变材料,就能将壁厚减少50%,有效地使换热器的传热性能提高一倍。

nTopology是一家开发下一代先进制造工程设计工具的软件公司,该公司利用其计算建模平台来定义体积,使表面积最大化,同时使质量最小化。通过使用陀螺结构,nTopology能够产生比传统的管壳结构多146%表面积的内部核心。通过将HRL的高强度铝与生成式设计相结合,nTopology能够将设计的传热率提高300%。

由nTopology设计,Morf3D 3D打印,HRL高强度铝7A77制成的拓扑陀螺换热器细节。图像通过nTopology
由nTopology设计,Morf3D 3D打印,HRL高强度铝7A77制成的拓扑陀螺换热器细节。图像通过nTopology

满足所有的应用和材料需求

Morf3D总部位于加利福尼亚州的El Segundo,负责7A77换热器的制造。Morf3D利用其EOS DMLS系统中的一个,设计出了一个完整的热交换器,以及两个展示内部陀螺仪通道复杂性的切线演示器。

最终的结果是一个拓扑陀螺热交换器,最大限度地提高部件强度,最大限度地减轻重量,最重要的是,优于其他添加剂铝合金。Martin总结道:“HRL公司的高强度铝合金意味着流道结构(如流道),或者在这种情况下的拓扑陀螺热交换器,可以用更薄的壁制造出更轻的部件和更高的性能。”

HRL实验室将会在展会上展示其7A77材料和更多Formnext2019年11月19日至22日。欢迎参观者参观我们的大厅12.0号展厅E101H展位满足所有的应用和材料需求。

最终的陀螺热交换器拓扑设计,3D打印为剖面图,以显示内部几何形状。照片通过HRL实验室和Morf3D拍摄
最终的陀螺热交换器拓扑设计,3D打印为剖面图,以显示内部几何形状。照片通过HRL实验室和Morf3D拍摄

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特色图像显示了最终的陀螺热交换器拓扑设计,3D打印为剖面图,以显示内部几何。照片通过HRL实验室和Morf3D拍摄