Dunwandig holteprogramma-ontwerp
De titanium legering gevoerde dunwandige holte hanteert een innovatief structureel ontwerp met drie laag: de buitenste laag is een 0. 3 mm-dikke 316L roestvrijstalen dunwandige buis, de middelste laag is een TC4 titanium legelie-legelierselier en de innerlijke leger is een ultra-high vacuum flens. Het voeringskelet heeft een startbaanvormige dwarsdoorsnede en wordt gefixeerd door 11 gelijkmatig verdeelde ribben en tie-staven aan de boven- en onderkant om een stabiele structuur te vormen. Om longitudinale beweging van het voeringskelet te voorkomen, worden inspringen met een diepte van 0. 7 mm verdeeld met gelijke intervallen aan de boven- en onderkant van de dunwandige buis.
Gezien de productiekosten en cyclustijd, wordt het voeringskelet 3D gedrukt door selectieve lasersmelting (SLM) -technologie en de grondstof is TC4 -titaniumlegeringspoeder met een deeltjesgrootte van 20-63 μm. Deze technologie zorgt niet alleen voor de precieze vorming van het voeringskelet, maar verbetert ook de productie -efficiëntie.
Om de mechanische eigenschappen van de voeringskeletstructuur te evalueren, hebben we een statische structurele simulatie -analyse uitgevoerd met behulp van ANSYS Workbench -software. Door de stress en vervalling van het voeringskelet te simuleren met verschillende diktes, breedtes en afstand onder 0. 1 MPa druk uitgeoefend op het buitenoppervlak van de roestvrijstalen dunwandige buis, hebben we de volgende conclusies bereikt:
Effect van dikte en breedte: in het geval van een bepaalde afstand neemt de spanning van roestvrij staal en titaniumlegering af met de toename van dikte en breedte. Wanneer de dikte 4 mm bereikt, wordt het effect van het blijven verhogen van de breedte op de stress onbeduidend. Daarom kozen we een voeringskeletstructuur met een dikte van 4 mm en 11 mm breedte.
Invloed van afstand: in het geval van een bepaalde dikte, met de toename van de afstand, zijn de spanningen van roestvrij staal en titaniumlegeringen en de vervorming van dunwandige holtes aanzienlijk verhoogd. Gezien de stressveiligheidsmarge en vervorming hebben we 15 mm bepaald als de optimale afstand.
Dunne plaat- en gloeidraadstructuur: om de vervorming verder te verminderen en de structurele stabiliteit te verbeteren, hebben we dunne plaat- en gloeidraadstructuur toegevoegd op de bovenste en onderste oppervlakken van het voeringskelet. Simulatieresultaten laten zien dat de dunne plaatstructuur beter is dan de filamentstructuur bij het verminderen van de vervorming, en de 0. 5 mm dikte van de dunne plaatstructuur bereikt een optimale balans tussen lichtgewicht en afdrukproblemen.
Thermische structurele koppelingsanalyse
Gezien het feit dat de met titanium legering beklede dunwandige holtes de in-line hoge temperatuur bakken bij 25 0 diploma moeten weerstaan om het doelvacuümniveau te behalen, hebben we thermische structurele koppelingssimulatieanalyse uitgevoerd. De resultaten tonen aan dat onder het gecombineerde effect van 250 graden en vacuümwinning de maximale vervorming van de dunwandige holte aan één zijde 1,65 mm is, wat ongeveer 0,29 mm meer is dan die van de kamertemperatuurconditie; De roestvrijstalen stress is 135 MPa, wat ver onder de limiet van de vloeigrens is en voldoet aan de sterkte -eis.
Dunwandige holtevervormingstest
Om de nauwkeurigheid van de simulatieresultaten te verifiëren, hebben we de vervormingstest van de dunwandige holte uitgevoerd. Onder vacuüm werden de vervormingsgegevens van de dunwandige holte in realtime gemonitord en geregistreerd met behulp van zeer nauwkeurige meetapparatuur. De testresultaten tonen aan dat de werkelijke vervorming goed overeenkomt met de simulatieresultaten, die de betrouwbaarheid van het simulatiemodel verifiëren. Ondertussen hebben we ook de vervorming onder bakomstandigheden op hoge temperatuur gesimuleerd om de stabiliteit van de holte in een omgeving op hoge temperatuur verder te bevestigen.
