阿斯頓大學探索新的數(shù)學模型來改進輕金屬3D打印

2024年1月11日，南極熊獲悉，阿斯頓大學設(shè)立了一個新項目，專注于開發(fā)改進液態(tài)金屬鑄造的數(shù)學模型。該方法將用于幫助防止輕質(zhì)鋁合金在首次暴露于空氣時很快腐蝕或氧化。據(jù)報道，更好地了解這一點可以改善與輕金屬 3D 打印相關(guān)的新興工藝。這項研究是與法國格勒諾布爾的一個項目合作伙伴一起進行的。

在交通運輸領(lǐng)域，鋼鐵逐漸被輕金屬合金取代。雖然它們不會像鋼一樣生銹，但當?shù)谝淮伪┞队谕獠凯h(huán)境條件時，它們會很快氧化，從而影響其質(zhì)量和使用壽命。

阿斯頓大學應用數(shù)學高級講師 Paul Griffiths 博士將開展一個為期 12 個月的項目，重點研究影響鑄造過程的合金上形成的薄氧化膜。他因“開發(fā)精確的非牛頓表面流變模型”的研究而獲得了工程與物理科學研究委員會 (EPSRC) 頒發(fā)的 80,000 英鎊的資助。

格里菲思博士在大學工程與物理科學學院工作，他說：“這項研究的目的是開發(fā)一個數(shù)學模型，準確地捕獲液態(tài)金屬流和上面的氧化層之間的雙向耦合，后者表現(xiàn)為非牛頓液體/氣體界面。該項目的目標是描述表面特征（速度和剪切剖面）以及表面曲率的重要影響。針對熔融金屬流的氧化表面建立更合適的機械模型的好處是可以更好地理解影響合金的封裝過程�！�

在2023年年底，南丹麥大學(SDU) 的一個團隊開始開發(fā)和使用鋁增材制造，這表明資源有限的學術(shù)界和研究機構(gòu)以及中小型企業(yè)越來越容易應用3D打印技術(shù)。SDU大學的研究團隊使用 Xact Metal 的經(jīng)濟型金屬 3D 打印機和 Equispheres Inc. 的鋁粉。由于其高反應性，鋁是一種眾所周知的難以打印（且危險）的金屬，當 Equispheres 于 2022 年發(fā)布非爆炸、不燃粉末時，SDU 團隊才對繼續(xù)其項目充滿信心。