מחקר זה קיבל תמיכה מן גרנט ייזום מחקרים (RIG) של סגן הנשיא למחקר ופיתוח כלכלי באוניברסיטת צפון טקסס (UNT). המחברים מודים גם KCIS בע&quot;מ לתמיכה במחקר זה חלקית. התמיכה מן Paccar מכון טכנולוגי בבית UNT להצלחה בפרסום זה היא מאוד מוערכת.

תכנון 1. של ניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר דפוס הקרבה (מבנה מסבך שמינייה עם מערכת sprue) באמצעות תוכנת מחשב תכנון בעזרת מחשב (CAD) כפי שמוצג באיור 1 ולשמור מודל ה- CAD כפורמט קובץ STL. הערה: תבנית ההקרבה היא דפוס משולב של מבנה מסבך השמינייה עם מערכת sprue כי תהיה נמסה בסופו של דבר ליציקה. מכיוון דפוס ההקרבה כולל הן את מבנה מסבך השמינייה ומערכת sprue, זה לא בדיוק מייצגים את מסבך השמינייה עצמה. קובץ STL של דפוס ההקרבה מסופק. רשום את עוצמת הקול של דפוס ההקרבה שמספק תוכנות CAD, אשר ישמש לחישוב המסה &#39;המתכות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את ציור CAD של דפוס ההקרבה על תוכנת ההדפסה 3D מחובר למדפסת 3D להדפסת התבנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי מדפסת 3D יש מספיק UV לריפוי / פלסטיק אקרילי ניתן ליציקה ואת חומר תמיכה עשוי שעווהבמחסניות המדפסת. </li></ol> 2. ייצור של תבנית של קורבן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייצור דפוס ההקרבה המורכב של מבנה מסבך השמינייה ומערכת sprue באמצעות מדפסת 3D (איור 2 א - ג). הערה: תהליכי 2.1.3 - 2.1.7 אינם נדרשים אם מדפסת 3D אשר אינו מייצר חומרים שיעזרו משמשת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שלח קובץ STL של דפוס ההקרבה למדפסת 3D להדפיס דפוס הקרבה (איור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את חומר תמיכה של דפוס ההקרבה בתנור ב מעל טמפרטורת ההתכה של חומר תמיכה (60 - 70 צלזיוס) במשך שעה 2 (איור 2 ב). הערה: הטמפרטורה כדי להסיר את חומר התמיכה לא צריכה להיות גבוהה מדי. אחרת, הדבר עלול לגרום נזק דפוס ההקרבה. דפוס ההקרבה מתחיל מקבל פגום בסביבות 80 C במחקר זה. הערה: טמפרטורת ההתכה של supporחומרים לא משתנה עם מדפסות 3D שבו חומרי עזר שונים ניתן להשתמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא שואב קולי דיגיטלי עם שמן תינוקות עד 2.5 L, מרבית הנפח כי המנקה יכול להכיל (איור 2 ג). הערה: הומלץ על ידי הספק של מדפסת 3D להשתמש בשמן תינוקות לפירוק שאריות של חומר תמיכה כמו שעווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכניס את תבנית ההקרבה לתוך השואב הדיגיטלי אולטראסאונד ולהדליק את הכח של השואב (איור 2 ג). ודא כי דפוס ההקרבה הוא שקוע לחלוטין בתוך השמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר שאריות של החומר לתמיכה על ידי טבילת דפוס ההקרבה לתוך השמן ב 65 צלזיוס למשך 40 דקות (איור 2 ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוציא את תבנית הקורבן מן הנקי יותר אם חומר התמיכה נמחק לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש דפוס יבש ההקרבה עם מאוורר ב RT (~ 20 ג) (איור 2 ג). הערה: זה לוקח בערך 2 שעותעד השמן על פני השטח של תבנית ההקרבה הוא מיובש לחלוטין. קח למשל את דפוס ההקרבה להיות יבש לחלוטין אם השטח אינו דביק. </li></ol></li></ol> ייצור 3. עובש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצרת תבנית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף אטם גומי לדפוס ההקרבה (להלן מסבך השמינייה עם מערכת sprue) ומניחים אותם על החלק התחתון של בקבוקון בצורת צילינדר עם גובה של 6.35 ס&quot;מ ו בקוטר של 6.35 ס&quot;מ (איור 2 ד). הערה: כן שתי צלוחיות ליציקה כל מתכת; סגסוגות אל ו Cu. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק אטם הגומי עם דפוס ההקרבה מחובר לחלוטין אל החלק התחתון של הבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עוטף את הבקבוק עם סרט דביק, כך תערובת אבקה-מי השקעה, שסדר שיפורט בסעיף הבא, לא יכולה להדליף מהבקבוק. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת עובש השקעות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן אבקת השקעה (קאסו 4 </sUB&gt;, ρ = 1019 ק&quot;ג / מ &#39;3) של 89 גרם, המהווה 87.16 מ&quot;ל. השתמש בקנה מידה לשקיל אבקת ההשקעה. ההערה: התכונות הפיסיקליות של אבקת ההשקעה מוצגות בלוח 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את אבקת השקעה לתוך קערת ערבוב (1 ליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים מים (114 מ&quot;ל) לתוך קערת ערבוב. השתמש מבחנה כדי למדוד את נפח המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את אבקת השקעה עם המים בקערה במשך 3 דקות. מערבבים היטב עד שאין גושים בתערובת אבקת-מים ההשקעה. אחרת, הדבר עלול לגרום לאיכות משטח עניה של עובש השקעה. בצע את זרימת העבודה, כפי שמוצג באיור 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר בועות אוויר בתערובת, מניחים את הקערה בתא ואקום עבור 90 שניות עד בועות האוויר לא ניתן לראות את התערובת בעיניים חשופות (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את התערובת לתוך בקבוק הטבעה דפוס ההקרבה ואת אטם גומי (איור 2E). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את flask בתא ואקום שוב למשך 90 שניות כדי להסיר את שאריות של בועות אוויר בתוך התערובת (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את התערובת בתוך הבקבוק עד שהוא קשוח ב RT (איור 3). הערה: בדרך כלל, זה לוקח בערך 10 - 15 דקות עבור התערובת להיות קשוחה ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הבקבוק ואת אטם גומי בתחתית התערובת בבקבוק פעם את התערובת הוא התקשה (איור 3). מוצר זה עשוי להיקרא עובש טיח. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שְׁחִיקָה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרה זמן בעירה-אאוט בכבשן בעוד בעקבות החימום וקירור לוח זמנים (איור 4) חימום 23 150 ° C ב 2.1 C / min; 150 כדי 370 C ב 3.7 C / min; 370 כדי 480 C 1.85 C / min; 480 כדי 730 C ב 4.17 C / min; 730 צלזיוס במשך שעה 1.; קירור 730 כדי 480 C ב -4.17 C / min. שים לב: בפעם עבור לשרוף-אאוט varies עם בגודל של בקבוק. במחקר זה, להגדיר את פרק הזמן הקצוב לשרוף עד 6 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את התבנית טיח בכבשן (איור 2F). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את התנור ולהגדיל טמפרטורה בכבשן להסיר את דפוס ההקרבה בתוך תבנית הטיח. במעקב אחר מצבם הטמפרטורה באיור 4. הערה: מכיוון UV לריפוי / פלסטיק אקרילי ניתן ליציקה, החומרים של דפוס ההקרבה, הוא פלסטיק אקרילי-פולימר תרמוסטית, זה לא זורם אבל הוא ניתק לשלב גז בכבשן. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יציקה צנטריפוגלי (איור 2G) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק זאת היד של מכונת יציקה צנטריפוגלי ספינים עם המהירות הזוויתית של 425 סל&quot;ד באמצעות טכומטר לאחר הפעלת הכוח של מכונת יציקה צנטריפוגלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן שני כורי היתוך קרמיקה שיכול להכיל סגסוגת 150 גרם להינמס. השתמש כורי היתוך נפרד עבור סגסוגות אל ו Cu כדי למנוע מהם להיות מזוהמים עם דואראח אחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעילו את המחשב של מכונת יציקה צנטריפוגלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת סכין מתכת, קוצצים סגסוגות לחתיכות עם 10 - 20 מ&quot;מ אורך. הכן אותם מספיק כדי למלא את חלל עובש מלא שהיקף צריך להיות זהה דפוס ההקרבה. הערה: המסה של מתכות יש למלא את אותו נפח של חלל עובש משתנה בהתחשב משתנים צפיפות עבור כל מתכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תלבש בגדים מעכבים להבה וכפפות, ומשקפים. כן דלי המים (30 ליטר) ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח עובש טיח זמנית החוצה מן הכבשן בסעיף 3.3, להתקין אותו בעריסה הבקבוק ולאזן את הזרוע של מכונת יציקה צנטריפוגלי (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את התבנית טיח בחזרה אל תנור ומעלה מראש לחום 482 מעלות צלזיוס לפני הליהוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את כור ההיתוך של בעל כור ההיתוך (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שם הסגסוגת קצוץ לתוך כור ההיתוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את השסתום של חמצןטנק מחובר עם פנס חמצן-אצטילן לשמור על רמת לחץ במכל של 96.5 kPa (14 psi). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להצית את הלפיד אצטילן-חמצן עם מצית לשלוט בעוצמת הלהבה על ידי התאמת תמהיל גזים. הערה: זהירות נדרשת בעת שימוש לפיד אצטילן-חמצן. הטמפרטורה המקסימלית שלה של לפיד היא כ -1,200 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממסי סגסוגת קצוצה (סגסוגת אל או סגסוגת Cu) עם הלפיד בכור ההיתוך עד סגסוגת לחלוטין הופכת נוזלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים הסגסוגת בכור ההיתוך עם מוט הפחמן עד סגסוגת הקצוצה נמסה לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את תבנית הטיח בעריסת הבקבוק בחזרה ליד כור ההיתוך המכיל סגסוגת מותכת (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את המכסה של מכונת יציקה צנטריפוגלי, בואו לסובב זרוע צנטריפוגלי ולחכות לפחות במשך 3 דקות. הערה: מכונת יציקה צנטריפוגלי מתחיל לפעול כבר את המכסה של מכונת יציקה סגורה. זרוע צנטריפוגלימסתובב במהירות של 425 סל&quot;ד אשר תואמת את מהירות הכניסה בבית חלל העובש של דפוס ההקרבה, נ r = 8.03 m / sec 28, 29 באיור 5 שבו מהירות הכניסה מחושבת לפי דינמיקת החלקיקים מקרוסקופית מתוך זוויתי מהירות של הליהוק צנטריפוגלי לחמש 28, 29. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את הכוח של מכונת יציקה צנטריפוגלי לאחר סיבוב 3 דקות של הזרוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את המכסה של מכונת היציקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח עובש הטיח מתושבת הבקבוק באמצעות מלקחיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את התבנית ב RT במשך 15 - 20 דקות עד שמתקבל צבע של סגסוגת מותכת פונה אל אחד המקורי בשלב מוצק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מלקחיים, להרוות את תבנית הטיח במים להציב בתוך דלי (30 ליטר) ב RT במשך כ -5 דקות. ודא את הטמפרטורה של עובש הטיח קרובה RT לאחר המרווה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת לקבל את מתכת הסריג בתוך התבנית, לפזר אתעובש במים. העובש עשוי גבס מתמוסס בקלות במים. </li></ol></li></ol> עיבוד 4. הודעה על תוצרים סופיים של מתכות השמינייה מסבכת <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעילו את המחשב של sandblaster. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את מתכות מסבך שמינייה בפלטפורמה בתוך sandblaster ולסגור את הדלת של המכונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבש כפפות לאחוז באקדח sandblaster. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפוס את חלק sprue של המוצר מתכת ומכבה את הטיח שיורית מן המתכת סריג עם sandblaster עבור שעה 2. הערה: עוצמת sandblaster נקבעה באופן אוטומטי כ ב 550 kPa. לאחר sandblaster מופעל, אז האוויר יוצא אוטומטית מן האקדח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור על ריצת sandblaster עד שאריות טיח השקעה בתוך מתכת מסבך השמינייה נמחקה לחלוטין בעת ​​בדיקה בעין בלתי המזוינת. הערה: אין קריטריון מיקרוסקופי על הסרת שאריות טיח. זהו מעבר להיקף של מחקר זה. Tהוא הסרת שאריות טיח נקבעת בקלות בעין בלתי מזוינת. מכיוון מסבך השמינייה הוא מבנה תא פתוח, אפשר לראות דרך ולבדוק אם אם לאו שאריות הטיח נמחקו לחלוטין. הערה: זהירות נדרשת עבור sandblaster שלא לפגוע מתכת מסבך השמינייה עם עובי דופן דק (0.5 מ&quot;מ) בלחץ גבוה (550 kPa). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם שאריות טיח ההשקעה בתוך המתכת מסבך השמינייה לא יוסר לחלוטין עם sandblaster, להשתמש בשיטות עיבוד פוסט נוסף, לדוגמה, גידול ניקוי קולי או עזיבת מוצר במים למשך יום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה של שימוש בחומר ניקוי קולי, למלא 0.7 מי L אל השואב הקולי ומניח מתכת מסבך שמינייה עם שאריות טיח השואב הקולי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המחשב של השואב הקולי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מצב פעולה; למשל, 3 שעות ב 70 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח מתכת מסבך שמינייה מתוך השואב הקולי פעם המבצע דואר מסתיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את מתכת מסבך השמינייה ב RT עד מים על משטח המתכת נמחק לחלוטין. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כטכניקה שלאחר עיבוד חלופית, לעזוב מתכת מסבך שמינייה במים. זה גורם שאריות טיח להיות מומס במים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את מתכת מסבך שמינייה עם שאריות הטיח במים ולהשאיר אותה במשך יום אחד, כך שהכח מליט בין טיח ההשקעה ועל משטח המתכת הופך להחליש במים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח מתכת מסבך שמינייה מחוץ למים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את מתכת מסבך השמינייה ב RT עד מים על משטח המתכת נמחק לחלוטין. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת מסור או כלים מתאימים אחרים, לחתוך את המתכת מלאה את החלל של חלק מערכת sprue מחוץ למוצר המתכת להשיג מתכת מסבך שמינייה הסופית עם גודל של 25 מ&quot;מ x 25 מ&quot;מ x 25 מ&quot;מ, כפי שמוצג באיור 1 ב. </li></ol>

<ol>
	<li>Gibson, L. J., Ashby, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cellular Solids-Structure and properties. , (1997).</li><li>Schaedler, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultralight+Metallic+Microlattices.">Ultralight Metallic Microlattices.</a> J. Science. 334 (6058), 962-965 (2011).</li><li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastiff+Mechanical+Metamaterials.">Ultrastiff Mechanical Metamaterials.</a> J. Science. 334 (6190), 1373-1377 (2014).</li><li>Ju, J., Summers, J. D., Ziegert, J., Fadel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+Honeycombs+for+Modulus+and+Yield+Strain+in+Shear.">Design of Honeycombs for Modulus and Yield Strain in Shear.</a> J. Eng. Mater. &amp; Technol. 134 (1), 11-22 (2012).</li><li>Lee, J., Kim, K., Ju, J., Kim, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compliant+Cellular+Materials+with+Elliptical+Holes:+Materials+Design+with+Mechanisms.">Compliant Cellular Materials with Elliptical Holes: Materials Design with Mechanisms.</a> Transactions of the ASME: Eng. Maters. &amp; Technol. 131 (1), 1-14 (2015).</li><li>Tan, H., Qu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chap+6:+Impact+of+Cellular+Materials.">Chap 6: Impact of Cellular Materials.</a> Cellular and Porous Materials in Structures and Processes. , (2010).</li><li>Phani, A. S., Woodhouse, J., Fleck, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+Propagation+in+Two-Dimensional+Periodic+Lattices.">Wave Propagation in Two-Dimensional Periodic Lattices.</a> Acoust. Soc. A. 119 (4), 1995-2005 (2006).</li><li>Kumar, R. S., McDowell, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Preliminary+Design+of+Rectangular+Linear+Cellular+Alloys+for+Maximum+Heat+Transfer.">Rapid Preliminary Design of Rectangular Linear Cellular Alloys for Maximum Heat Transfer.</a> AIAA. 42 (8), 1652-1661 (2004).</li><li>Banhart, J., Weaire, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Road+Again:+Metal+Foams+Find+Favor.">On the Road Again: Metal Foams Find Favor.</a> Physics Today. 55 (7), 37-42 (2002).</li><li>Wadley, H. N. G., Fleck, N. A., Evans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+Structural+Performance+of+Periodic+Cellular+Metal+Sandwich+Structures.">Fabrication and Structural Performance of Periodic Cellular Metal Sandwich Structures.</a> Comp. Sci. and Technol. 63, 2331-2343 (2003).</li><li>Mori, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deformation+and+Fracture+Modes+of+Sandwich+Structures+Subjected+to+Underwater+Impulsive+Loads.">Deformation and Fracture Modes of Sandwich Structures Subjected to Underwater Impulsive Loads.</a> Mech. of Mater. &amp; Struct. 2 (10), 1981-2006 (2007).</li><li>Queheillalt, D. T., Murty, Y., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+Properties+of+an+Extruded+Pyramidal+Lattice+Truss+Sandwich+Structure.">Mechanical Properties of an Extruded Pyramidal Lattice Truss Sandwich Structure.</a> Scripta Materialia. 58 (1), 76-79 (2008).</li><li>Queheillalt, D. T., Desphande, V. S., Wadley, H. N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Truss+Waviness+Effects+in+Cellular+Lattice+Structures.">Truss Waviness Effects in Cellular Lattice Structures.</a> Mech. of Mater. &amp; Struct. 2 (9), 1657-1675 (2007).</li><li>Mullen, L., Stamp, R. C., Brooks, W. K., Jones, E., Sutcliffe, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Laser+Melting:+A+Regular+Unit+Cell+Approach+for+the+Manufacture+of+Porous,+Titanium,+Bone+In-Growth+Constructs,+Suitable+for+Orthopedic+Applications.">Selective Laser Melting: A Regular Unit Cell Approach for the Manufacture of Porous, Titanium, Bone In-Growth Constructs, Suitable for Orthopedic Applications.</a> Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomaterials. 89, 325-334 (2009).</li><li>Murr, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-Generation+Biomedical+Implants+using+Additive+Manufacturing+of+Complex,+Cellular+and+Functional+Mesh+Arrays.">Next-Generation Biomedical Implants using Additive Manufacturing of Complex, Cellular and Functional Mesh Arrays.</a> Phil. Trans. R. Soc. A. 368, 1999-2032 (2011).</li><li>Murali, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Selective+Laser+Sintering+of+Iron-Graphite+Powder+Mixture.">Direct Selective Laser Sintering of Iron-Graphite Powder Mixture.</a> Mater. Proc. Technol. 136, 179-185 (2003).</li><li>Lott, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+an+Optical+System+for+the+In-Situ+Process+Monitoring+of+Selective+Laser+Melting+(SLM).">Design of an Optical System for the In-Situ Process Monitoring of Selective Laser Melting (SLM).</a> Ph. P. 12, 683-690 (2011).</li><li>Song, B., Dong, S., Liu, Q., Liao, H., Coddet, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+Heat+Treatment+of+Iron+Parts+Produced+by+Selective+Laser+Melting:+Microstructure,+Residual+Stress,+and+Tensile+Behavior.">Vacuum Heat Treatment of Iron Parts Produced by Selective Laser Melting: Microstructure, Residual Stress, and Tensile Behavior.</a> Mater. Design. 54, 727-733 (2014).</li><li>Yadroitsev, I., Smurov, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Morphology+in+Selective+Laser+Melting+of+Metal+Powders.">Surface Morphology in Selective Laser Melting of Metal Powders.</a> Ph. P. 12, 264-270 (2011).</li><li>Antonysamy, A. A., Meyer, J., Prangnell, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Build+Geometry+on+the+&#946;-grain+Structure+and+Texture+in+Additive+Manufacture+of+Ti-6Al-4V+by+Selective+Election+Beam+Melting.">Effect of Build Geometry on the &#946;-grain Structure and Texture in Additive Manufacture of Ti-6Al-4V by Selective Election Beam Melting.</a> J. of Mat. Charact. 84, 153-168 (2013).</li><li>Ladani, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+and+Global+Mechanical+Behavior+and+Microstructure+of+Ti6Al4V+Parts+Built+Using+Electron+Beam+Melting+Technology.">Local and Global Mechanical Behavior and Microstructure of Ti6Al4V Parts Built Using Electron Beam Melting Technology.</a> J. of Metalllur. &amp; Mater. Trans. 46, (2015).</li><li>Chiras, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Structural+Performance+of+Near-Optimized+Truss+Core+Panels.">The Structural Performance of Near-Optimized Truss Core Panels.</a> Solids Struct. 39, 4093-4115 (2002).</li><li>Meisel, N. A., Williams, C. B., Druschitz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lightweight+Metal+Celluar+Structures+via+in+Direct+3D+Printing+and+Casting.">Lightweight Metal Celluar Structures via in Direct 3D Printing and Casting.</a> Proceedings of the 24th Solid Freeform Fabrication Symposium. , (2013).</li><li>Mun, J., Ju, J., Yun, B. -. G., Chang, B. -. M., Kim, D. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Numerical+Study+of+Molten+Aluminum+for+Investment+Casting+of+3D+Cellular+Metals.">A Numerical Study of Molten Aluminum for Investment Casting of 3D Cellular Metals.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2013).</li><li>Mun, J., Yun, B. -. G., Ju, J., Chang, B. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+Based+Casting+of+a+Periodic+3D+Cellular+Metal+-+Flow+Simulation+of+Molten+Aluminum+Alloy.">Indirect Additive Manufacturing Based Casting of a Periodic 3D Cellular Metal - Flow Simulation of Molten Aluminum Alloy.</a> Manufact. Process. 17, 28-40 (2015).</li><li>Challapalli, A., Ju, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuum+Model+for+Effective+Properties+of+Orthotropic+Octet-Truss+Lattice+Materials.">Continuum Model for Effective Properties of Orthotropic Octet-Truss Lattice Materials.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2014).</li><li>Taylor, H. F., Flemings, M. C., Wulff, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Foundry Engineering. , (1959).</li><li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+Based+Casting+(I+AM+Casting)+of+a+Lattice+Structure.">Indirect Additive Manufacturing Based Casting (I AM Casting) of a Lattice Structure.</a> Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. , (2014).</li><li>Mun, J., Ju, J., Thurman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indirect+Additive+Manufacturing+of+a+Copper+Alloy+Cubic+Lattice+Structure.">Indirect Additive Manufacturing of a Copper Alloy Cubic Lattice Structure.</a> Proceedings of the 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. , (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+2+Properties+and+Selection:+Nonferrous+Alloys+and+Pure+Metals.">Volume 2 Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Pure Metals.</a> Metals Handbook Ninth Edition. , (1979).</li><li>Romano, J., Ladani, L., Razmi, J., Sadowski, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Distribution+and+Melt+Geometry+in+Laser+and+Electron-beam+Melting+Processes+-+A+Comparison+Among+Common+Materials.">Temperature Distribution and Melt Geometry in Laser and Electron-beam Melting Processes - A Comparison Among Common Materials.</a> J. of Additive Manuf. 8, 1-11 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

ליציקת מתכת קונבנציונלית, חשוב לשמור על הזרימה המתמדת של המתכת המותכת חלקה וייעל ב &#39;למינרית&#39; ב חלל העובש מעדיף להימנע זרימה סדירה ונסערת נצפתה כלל ב זרימה טורבולנטית 27. לפיכך, חשוב לעצב את הכניסה כראוי של מערכת sprue הקשורים למהירות הסיבוב של זרוע צנטריפוגלי כ...

מתכות סלולריות הן המתכות המורכבות רשת מחוברים של תמוכות מוצקות או צלחות יש מייקרו-ארכיטקטורות מורכבות עם חללי 1. דוגמאות כוללות הן i) קצף סטוכסטיים מובנים באופן אקראי ii) הורה מעת לעת דו מימדי (2D) חלות דבש תלת ממדי (3D) מבנים מסבך סריג. הם זכו לתשומת לב עקב קשיחות המסוימת הגבוהה שלהם וכוח 1-3 וחוסן סגולי גבוה 4-5, ספיגת אנרגיה מצוינת השפעת טעינה 6, בידוד אקוסטי 7, עיצוב אפשרי של dissipaters החום מחליף חום 8. במיוחד, מבני סריג הורה מהעת לעת יש פוטנציאל להנדס את המאפיינים מעולים עם יכולת לשלוט בגיאומטרית הרשת הנקבובית הפנימית. בשל גיאומטרית הרשת הנקבובית הפנימית המורכבת שלהם, קשה לייצר מתכות הסלולר באמצעות machinin התוסף הקונבנציונליז. ככזה, חוקרים החלו מחפשים שיטות חלופיות כדי לפברק מתכות הסלולר: להרכיב גז מתכת נוזלית או ערבוב אבקת מתכת עם סוכני נושבת נחקרו לייצור צורות מתכת סטוכסטיים 9. בשל חוסר שליטה על טופולוגיה התא, קשה להתאים את תכונות מכניות. לחלופין, שיטות ייצור מתכות הסלולר הורה מהעת לעת נחקרו: ביול יריעות דקות של מתכת לתוך צורה גלית ואחריו להצטרף אליהם כדי ליצור מבנים מחזוריים 10, מליטה מחוררת יריעות מתכת 11, שחול 12, אריגת חוטי מתכת לוהטת לפברק טקסטיל 13. למרות שיטות ייצור אלה מציעות תבניות דיר, הדפוסים עדיין מוגבלים בכיוון מישוריים. במאמץ ליצור החזרה דפוס 3D, החוקרים התחילו להשתמש ייצור כתוסף (PM); למשל, לייזר סלקטיבי התכה (SLM) 14, אלקטרונים Beam התכה (EBM) <sup&gt; 15, ו ישיר-מתכת לייזר Sintering (DMLS) 16. למרות היכולת שלהם לפברק 3D הורה גיאומטריות סריג מורכבים, עדיין קיימות מספר מגבלות: קושי באמצעות מתכות עם מוליכות תרמית גבוהות רפלקטיביות אופטית גבוהה 17, מתח שיורי תרמית גבוה 18, גימור משטח עני עם התופעה &#39;balling&#39; במהלך היתוך ליזר או אלקטרונים 19, נכסי איזוטרופי 20-21 של חלקים נגרמים על ידי השפעה משולבת של הייצור השכבתי, ההיווצרות איזוטרופי של דגנים, גודל אבקה, כוח ומהירות סריקה של קרן ליזר או אלקטרונים 15, צריכת אנרגיה גבוהה, וכו &#39;. שילוב AM מבוסס פולימרים עם יציקת מתכת עשויה לספק שיטה חלופית לייצור מתכות סריג. אפשר לקרוא לזה &quot;AM עקיף&quot;. עקיפת AM עשויה לספק פתרון להתגבר על הבעיות הטכניות של AM הישירה של מתכות שהוזכרו לעיל. קדמו לה כמה ניסיונות היו maדה לייצור מתכות סריג באמצעות עקיפת AM שילוב הדפסת 3D של פולימרים עם ליהוק מבוסס הכביד 22-25; למשל, ליהוק השקעה בשילוב עם מודלים בתצהיר התמזגו (FDM) לפברק סגסוגת סריג 22-25 או חול ליהוק בשילוב עם אבקת חול מבוסס AM 23. הליהוק המבוסס הכובד נראה להישאר אתגר טכני להתגבר - misrun נקבובית נגרמת על ידי התמצקות פתאומית של מתכות מותכות כשהם פוגשים מבני רשת עם פינות חדות של תבניות מבני סריג 25-26. שטח פנים גדול יחסית של תבניות מבני סריג מופיע גם לתרום קירור פתאומי, וכתוצאה מכך המיצוק מוקדם 25-26. במחקר זה, אנו טוענים שקיימים AM עקיף חלופי שעשויות להתגבר על misrun במהלך הייצור של מתכות סריג - ליהוק צנטריפוגלי חלל עובש סריג שנעשה על ידי דפוס פולימר הקרבת סריג מודפס 3D. אנו משתמשים דיגיטלייםעיבוד אור (DLP) שיטת הדפסת 3D מבוססת לבנות דפוס הקרבה מבני סריג ואחריו ליהוק צנטריפוגלי של סגסוגות אל ו Cu. מטרת מחקר זה היא לספק פרוטוקול מפורט על ייצור של מתכות 3D סריג בעל צורה מורכבת ואת עובי דופן דק. התרומה העיקרית של תהליך זה היא לספק הזדמנות להרחיב את הבחירה של חומרים עם עלות ייצור נמוכה לייצור מתכות סריג.

<table><tbody><tr><td>Motorized centrifugal casting machine</td><td>Rey Motorized Centrifugal Casting Machine, Rey Industries Inc.</td><td></td><td>Made in U.S.A. by Rey industries, Inc. Dallas, TX 75220</td></tr><tr><td>Gypsum powder</td><td>Satin Cast 20, FindingKing Kerr</td><td>7960</td><td>Gypsum powder is used to make the investment mixture</td></tr><tr><td>Ployjet 3D printer</td><td>Projet HD3500 Plus, 3D Systems</td><td></td><td>This polymer based 3D printer to print out sacrificial pattern for casting.</td></tr><tr><td>Cartridge materials - UV curable and castable acrylic plastic</td><td>VisiJet Procast, 3D Systems</td><td></td><td>This is castable material that is going to be burn out before casting</td></tr><tr><td>Cartridge materials- support material</td><td>VijiJet S300, 3D Systems</td><td></td><td>This is support material that is going to be removed before pattern assemble</td></tr><tr><td>Ancient Bronze Casting Grain</td><td>Rio Grande</td><td>706051</td><td>This true bronze grain contains no zinc. Highly fluid, it melts quickly, casts cleanly and provides a good balance between strength and durability. The warm, deep-bronze color has rich red undertones, and the alloy takes a good patina.&lt;br/&gt; Composition is 90% copper with an amount of tin; fits into the CDA#90700 category. This grain is sold in 1 lb. packages.</td></tr><tr><td>Aluminum Round Wire, 1/8&quot;, 1-Lb. Spool, Dead Soft</td><td>Rio Grande</td><td>134700</td><td>Lightweight and strong, aluminum wire is an economical and versatile choice. Not as bright-white as silver, aluminum offers a warmer tone much like that of platinum. Solder ONLY with low-temp solders such as Stay-Brite; suitable for both pulse-arc and laser welding. This quality aluminum wire is packaged on 1 lb. spools.</td></tr><tr><td>Computer aided design software (Pro-e)</td><td></td><td></td><td>This software can be replaced with the others such as Auto CAD, Catia, and so on.</td></tr><tr><td>ProJet Finisher 1-A</td><td>3D Systems</td><td></td><td>This machine is used to melt the support material.</td></tr><tr><td>160 Watt 2.5 Liters Digital Ultrasonic Cleaner with Timer Heater Rings Tools</td><td>Chicago, Electric, Power Tools</td><td></td><td>85 oz. capacity, Five cleaning cycles: 90, 180, 280, 380 and 480 seconds, Clean with or without heat, Easy-to-read LED digital timer, Clear-view window</td></tr><tr><td>Fan&amp;nbsp;</td><td>Honeywell Inc.&amp;nbsp;</td><td>HT-800</td><td>120 V A.C., 60 Hz., 0.85 A. TP</td></tr><tr><td>Paraffin wax for wax sheet - Modeler&#039;s Pink Wax Sheet, 3&quot; by 6&quot;, 24-Ga.</td><td>Rio Grande</td><td>700075</td><td>Sheet wax is flexible and can be cut or formed into any shape. It&amp;rsquo;s ideal for designing since you can draw or trace directly onto the sheet; choose green or pink depending on which will best show your designs. High manufacturing standards ensure exceptional consistency and significant price savings. Value is enhanced by larger package quantities at the same price as the smaller packages available elsewhere. Each 8-oz. package contains approximately 30 sheets.</td></tr><tr><td>Paraffin wax for wax stick - Modeler&#039;s Medium Red Sprue Wax, 8-Ga</td><td>Rio Grande</td><td>700741</td><td>A pliable, softer sprue wax than the firm blue. Good for forming gates and sprues and burns out cleanly with no residue.</td></tr><tr><td>Alcohol Lamp</td><td>Rio Grande</td><td>700008</td><td>Use this lamp to heat wax-working tools or as a flame polisher. The heavy glass reservoir has faceted sides to allow it to be tipped for angling the flame. A screw adjustment for the 7&quot; x 3/16&quot; wick controls the height of the flame. A safety cap snuffs the flame and prevents fuel evaporation. For the best flame, use methyl alcohol fuel. Replacement wicks available. Reservoir holds 5 oz. (150 ml) of fuel.</td></tr><tr><td>Wax carving tool set - Soft Grip Wax Carvers, Set of 10</td><td>Rio Grande</td><td>700329</td><td>This boxed set offers the best in cutting and shaping technology. Each of these ten high-quality steel wax-carving tools features a 5/16&quot; PVC covered handle that ensures a sure, comfortable grip through hours of work and all have sharp edges for shaping and fine detailing. Sharpen or custom-shape each tool to fit your needs. These tools provide exceptional tool strength and deliver excellent results. This set comes in a hinged, foam-lined wood box.</td></tr><tr><td>Rubber Mixing Bowl, 1 - 1/2 Qt.</td><td>Rio Grande</td><td>702131</td><td>This highly-flexible vulcanized rubber bowl is easy to grip, will not be marred by a spatula and cleans with ease.</td></tr><tr><td>Pyrex Beaker, 1,000ml</td><td>Rio Grande</td><td>335040</td><td>Ideal for holding and heating bath plating solutions, this genuine Pyrex glass beaker is sturdy and durable.</td></tr><tr><td>Rio Premium Stainless Steel Flask, 2 - 1/2&quot; dia.</td><td>Rio Grande</td><td>70201514</td><td>This solid, #304-quality stainless steel flask is corrosion-resistant, durable for a long service life and performs under extreme temperature without distortion.</td></tr><tr><td>CAST/T Ceramic Casting Crucible, 450 g</td><td>Rio Grande</td><td>705047</td><td>Made exclusively for the CAST/T centrifugal casting machine, this crucible is designed with an angled base that slides into the hinged bracket on top of the casting machine. This brings the crucible into perfect alignment with the center of the flask ring to ensure an error-free pour.</td></tr><tr><td>MyWeigh iBalance 300 Digital Scale</td><td>Rio Grande</td><td>116850</td><td>This scale is used to measure the weight of the sacrificial and sprue system for metal which is going to be used for centrifugal casting.</td></tr><tr><td>Rubber bottom - CAST/T Flask Ring Base</td><td>Rio Grande</td><td>705025</td><td>Specially made for the CAST/T centrifugal casting machine, this rubber base accommodates all Table King flask ring styles, creating a secure, airtight seal throughout the investment process. The center post fits either of the wax disc styles for complete versatility.</td></tr><tr><td>Scotch&amp;reg; Colored Duct Tape, 1 7/8&quot; x 20 Yd., Blue</td><td>OfficeMax&amp;nbsp;</td><td>22353766</td><td>This scotch tape is used to make sure that the gypsum-water mixture fully covers the assembled sacrificial pattern inside the flask by allowing for extra material above the flask height</td></tr><tr><td>Vacuum casting machine - V.I.C. 12 Tabletop Solid- and Perforated-Flask Casting Machine with The Rio Assistant, 110-Volt</td><td>Rio Grande</td><td>70511814</td><td>The V.I.C. 12 casting machine offers all the latest technical innovations for efficient, productive vacuum investing and casting. Designed to meet the demands of medium-sized casting operations, this machine includes a powerful 1/2 hp, 5cfm vacuum pump for effective vacuuming and outstanding casting results. The V.I.C. 12 casts small or large flasks. Includes an adapter table that accepts standard solid flasks up to 5&quot; x 7&quot; high and is mounted on rubber feet for stability.</td></tr><tr><td>Furnace for burn out sacrificial pattern -Rio Model 1000 Enameling Kiln with Nine Program Controller</td><td>Rio Grande</td><td>703121</td><td>The Rio enameling kiln features three pre-set firing temperatures for enamels and six that you can define. Use the exclusive Rio controller to set and maintain firing temperatures. Perfect for all types of enameling, including tall pieces. Includes ample space for firing and an easy-latch door that will not jar your enamels when opening and closing. Also suitable for metal clay, glass and ceramics. Galvanized steel case with high-temperature insulating firebrick keeps them cool. Element protected in recessed groove. Includes user instructions.</td></tr><tr><td>Smith Complete Little Torch Acetylene and Oxygen System</td><td>Rio Grande</td><td>500030</td><td>Get everything you need to equip your shop for soldering and brazing. Use Little Torch systems for gold&lt;br/&gt; or silver soldering, brazing and casting applications. Complete every soldering and melting job with confidence and ease! This system accepts all Little Torch accessory tips for melting, brazing and large soldering jobs and is a staple for every jeweler.</td></tr><tr><td>Heat-Resistant Safety Apron</td><td>Rio Grande</td><td>750160</td><td>The specially designed apron has an 800 &amp;deg;F (427 &amp;deg;C) temperature resistance. Its reflective finish repels hot metal splashes and helps insulate the wearer from heat.</td></tr><tr><td>Radnor Heat-Resistant Gloves</td><td>Rio Grande</td><td>350050</td><td>These flexible, heat-resistant gloves are ideal for enameling projects, allowing you to grip even small tongs securely. Blue, shoulder-split leather gloves are made of tough cowhide and lined with cotton and foam, and have reinforced thumb wings.</td></tr><tr><td>Platinum Soldering Glasses, #7</td><td>Rio Grande</td><td>113914</td><td>Protect yourself and your employees when soldering platinum. Comfortable glasses feature adjustable earpieces and 52mm IR green polycarbonate #7 lenses. The #7 lens is approved by The Platinum Guild.</td></tr><tr><td>Economy Light-Duty Flask Tongs</td><td>Rio Grande</td><td>704026</td><td>Constructed of bent steel, these tongs are designed to handle flasks 3-1/2&quot; or less in diameter. The small-angle notches grip smaller flask sizes and the larger, rounded contour area securely holds larger flasks.</td></tr><tr><td>Separating Screen Bucket</td><td>Rio Grande</td><td>201360</td><td>15&quot;-diameter, 11-1/2&quot;-deep</td></tr><tr><td>Sand blaster - Econoline - 101701CB-A - Free-Standing Cabinets Workspace Width (Inch): 60 Workspace Depth (Inch): 48</td><td>MSC industrial supply Co.&amp;nbsp;</td><td>223818</td><td>Ree-Standing Cabinets; Workspace Width (Inch): 60; Workspace Depth (Inch): 48; Workspace Height (Inch): 40; Air Requirement: 12 CFM @ 80 psi; Overall Cabinet Width (Inch): 65; Maximum Cabinet Depth (Inch): 86</td></tr><tr><td>Johnson&#039;s Baby Oil Shea &amp;amp; Cocoa Butter&amp;nbsp;</td><td>Wal-Mart</td><td>260074132</td><td>This baby&amp;nbsp; oil is used for removing the residue of the support material for the castable sacrificial pattern using Digital Ultrasonic Cleaner.</td></tr><tr><td>German 4&quot; Saw Frame and Saw Blade Kit</td><td>Rio Grande</td><td>110112</td><td>Quality, German-made frames are our most popular saw frames, and this frame includes a sampler pack of Rio German saw blades! The adjustable saw frame allows you to achieve the blade tension you want. Throat depth is 102mm (4&quot;). Saw blades have rounded backs that make cutting curves and corners easy and are made from hardened, tempered steel.</td></tr></tbody></table>

indirect fabrication of lattice metals with thin sections using centrifugal casting

אחת השיטות הטיפוסיות לייצור מתכות סריג 3D הוא תהליך הייצור כתוסף ישיר המתכת (AM) כגון סלקטיבי ליזר התכה (SLM) ו אלקטרוני Beam התכה (EBM). למרות יכולת עיבוד הפוטנציאל שלה, שיטת AM הישירה יש כמה חסרונות כגון עלות גבוהה, גימור משטח עני של מוצרים סופיים, הגבלה בבחירת חומר, מתח תרמית גבוה, ומאפיינים איזוטרופי של חלקים. אנו מציעים שיטה חסכונית לייצור מתכות סריג 3D. מטרת מחקר זה היא לספק פרוטוקול מפורט על ייצור של מתכות סריג 3D בעל צורה מורכבת ואת עובי דופן דק; למשל, מסבך השמינייה עשוי מסגסוגת אל ו Cu באורך תא יחידה של 5 מ&quot;מ עובי דופן התא של 0.5 מ&quot;מ. הליך הניסיון הכולל מחולק לשמונה חלקים: (א) הדפסת 3D של דפוסי הקרבה (ב) להמס-אאוט של חומרי עזר (ג) להסרת שאריות של חומרי עזר (ד) דפוס להרכבהy (ה) השקעה (ו) שחיקה של דפוסי הקרבה (ז) ליהוק צנטריפוגלי (ח) שלאחר עיבוד למוצרים סופיים. טכניקת AM העקיפה הציעה מספקת הפוטנציאל לייצר מתכות סריג אולטרה קלות;. למשל, מבני סריג עם סגסוגות אל. נראה כי הגדרת פרמטרי התהליך צריכים להיות נשלטו כראוי בהתאם חומרים וגיאומטרית סריג, התבוננות המוצרים הסופיים של מתכות מסבך שמינייה ידי טכניקת AM העקיפה.

באמצעות הייצור כתוסף העקיף כמתואר בסעיף בפרוטוקול, סגסוגות אל ו Cu שמשה מתכות מסבך שמינייה תעשייתית, כפי שמוצגת באיור 1 הליך הליהוק כולו מסוכם איור 2 ההליך מורכב משמונה חלקים:.. (א) הקרבה דפוס הדפסה (ב) היתוך-אאוט של חומר תמיכה (ג) להסרת...

Watch this Scientific Journal Video about Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting at JoVE.com

Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

שיטת ייצור כתוסף עקיפה שילוב הדפסת 3D של פולימרים עם ליהוק צנטריפוגלי המתוארת למתכות מסבך שמיניית 3D ייצור (אל ו Cu סגסוגות) באורך תא יחיד של 5 מ&quot;מ עם עובי דופן של 0.5 מ&quot;מ.

ייצור עקיף של סריג מתכות סעיפים דקים באמצעות יציקה צנטריפוגלי

One of the typical methods to manufacture 3D lattice metals is the direct-metal additive manufacturing (AM) process such as Selective Laser Melting (SLM) ...

indirect-fabrication-lattice-metals-with-thin-sections-using

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Columns

SCIENTISTS IN ACTION

12.4K Views.  University of North Texas.  שיטת ייצור כתוסף עקיפה שילוב הדפסת 3D של פולימרים עם ליהוק צנטריפוגלי המתוארת למתכות מסבך שמיניית 3D ייצור (אל ו Cu סגסוגות) באורך תא יחיד של 5 מ"מ עם עובי דופן של 0.5 מ"מ. 

Video: Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe their electromagnetic properties to the structure of their constituents, instead of the atoms that compose them. For example, sub-wavelength metal wires can be arranged to possess an effective electric permittivity that is either positive or negative at a given frequency, in contrast to the metals themselves 2. This unprecedented control over the behaviour of light can potentially lead to a number of novel devices, such as invisibility cloaks 3, negative refractive index materials 4, and lenses that resolve objects below the diffraction limit 5. However, metamaterials operating at optical, mid-infrared and terahertz frequencies are conventionally made using nano- and micro-fabrication techniques that are expensive and produce samples that are at most a few centimetres in size 6-7. Here we present a fabrication method to produce hundreds of meters of metal wire metamaterials in fiber form, which exhibit a terahertz plasmonic response 8. We combine the stack-and-draw technique used to produce microstructured polymer optical fiber 9 with the Taylor-wire process 10, using indium wires inside polymethylmethacrylate (PMMA) tubes. PMMA is chosen because it is an easy to handle, drawable dielectric with suitable optical properties in the terahertz region; indium because it has a melting temperature of 156.6 &deg;C which is appropriate for codrawing with PMMA. We include an indium wire of 1 mm diameter and 99.99% purity in a PMMA tube with 1 mm inner diameter (ID) and 12 mm outside diameter (OD) which is sealed at one end. The tube is evacuated and drawn down to an outer diameter of 1.2 mm. The resulting fiber is then cut into smaller pieces, and stacked into a larger PMMA tube. This stack is sealed at one end and fed into a furnace while being rapidly drawn, reducing the diameter of the structure by a factor of 10, and increasing the length by a factor of 100. Such fibers possess features on the micro- and nano- scale, are inherently flexible, mass-producible, and can be woven to exhibit electromagnetic properties that are not found in nature. They represent a promising platform for a number of novel devices from terahertz to optical frequencies, such as invisible fibers, woven negative refractive index cloths, and super-resolving lenses.

Metamaterials at terahertz frequencies offer unique opportunities, but are challenging to fabricate in bulk. We adapt the fabrication procedure for microstructured polymer optical fibers to inexpensively fabricate metamaterials potentially on an industrial scale. We produce polymethylmethacrylate fibers containing ~10 &mu;m diameter indium wires separated by ~100 &mu;m, which exhibit a terahertz plasmonic response.

Metamaterials בודה בשיטת ציור הסיבים

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

The standard nanofabrication toolkit includes techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating metal patterns on a submicron scale requires a combination of nanofabrication tools and several material processing steps. For example, steps to create planar metal structures using ultraviolet photolithography and electron-beam lithography can include sample exposure, sample development, metal deposition, and metal liftoff. To create 3D metal structures, the sequence is repeated multiple times. The complexity and difficulty of stacking and aligning multiple layers limits practical implementations of 3D metal structuring using standard nanofabrication tools. Femtosecond-laser direct-writing has emerged as a pre-eminent technique for 3D nanofabrication.1,2 Femtosecond lasers are frequently used to create 3D patterns in polymers and glasses.3-7 However, 3D metal direct-writing remains a challenge. Here, we describe a method to fabricate silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm. The method enables the fabrication of patterns not feasible using other techniques, such as 3D arrays of disconnected silver voxels.8 Disconnected 3D metal patterns are useful for metamaterials where unit cells are not in contact with each other,9 such as coupled metal dot10,11or coupled metal rod12,13 resonators. Potential applications include negative index metamaterials, invisibility cloaks, and perfect lenses.
In femtosecond-laser direct-writing, the laser wavelength is chosen such that photons are not linearly absorbed in the target medium. When the laser pulse duration is compressed to the femtosecond time scale and the radiation is tightly focused inside the target, the extremely high intensity induces nonlinear absorption. Multiple photons are absorbed simultaneously to cause electronic transitions that lead to material modification within the focused region. Using this approach, one can form structures in the bulk of a material rather than on its surface.
Most work on 3D direct metal writing has focused on creating self-supported metal structures.14-16 The method described here yields sub-micrometer silver structures that do not need to be self-supported because they are embedded inside a matrix. A doped polymer matrix is prepared using a mixture of silver nitrate (AgNO3), polyvinylpyrrolidone (PVP) and water (H2O). Samples are then patterned by irradiation with an 11-MHz femtosecond laser producing 50-fs pulses. During irradiation, photoreduction of silver ions is induced through nonlinear absorption, creating an aggregate of silver nanoparticles in the focal region. Using this approach we create silver patterns embedded in a doped PVP matrix. Adding 3D translation of the sample extends the patterning to three dimensions.

Femtosecond-laser direct-writing is frequently used to create three-dimensional (3D) patterns in polymers and glasses. However, patterning metals in 3D remains a challenge. We describe a method for fabricating silver nanostructures embedded inside a polymer matrix using a femtosecond laser centered at 800 nm.

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D

The standard nanofabrication toolkit includes  techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating  metal patterns on a ...

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material fabrication techniques are able to mimic the complexity of these structures while maintaining scalability. The Vaporization of a Sacrificial Component (VaSC) process is able to do so. This process uses sacrificial fibers as a template to form hollow, cylindrical microchannels embedded within a matrix. Tin (II) oxalate (SnOx) is embedded within poly(lactic) acid (PLA) fibers which facilitates the use of this process. The SnOx catalyzes the depolymerization of the PLA fibers at lower temperatures. The lactic acid monomers are gaseous at these temperatures and can be removed from the embedded matrix at temperatures that do not damage the matrix. Here we show a method for aligning these fibers using micromachined plates and a tensioning device to create complex patterns of three-dimensionally arrayed microchannels. The process allows the exploration of virtually any arrangement of fiber topologies and structures.

The Vaporization of a Sacrificial Component (VaSC) process is used to fabricate microvascular structures. This procedure uses sacrificial poly(lactic) acid fibers to form hollow microchannels with precise 3D geometric positioning provided by laser micromachined guide plates.

תהליך של הפיכת Microstructures תלת ממדי באמצעות אידוי של רכיב של קורבן

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from the inherent strong electron correlations that reside within them. These materials can also possess electronic phase separation in which regions of vastly different resistive and magnetic behavior can coexist within a single crystal alloy material. By reducing the scale of these materials to length scales at and below the inherent size of the electronic domains, novel behaviors can be exposed. Because of this and the fact that spin-charge-lattice-orbital order parameters each involve correlation lengths, spatially reducing these materials for transport measurements is a critical step in understanding the fundamental physics that drives complex behaviors. These materials also offer great potential to become the next generation of electronic devices 1-3. Thus, the fabrication of low dimensional nano- or micro-structures is extremely important to achieve new functionality. This involves multiple controllable processes from high quality thin film growth to accurate electronic property characterization. Here, we present fabrication protocols of high quality microstructures for complex oxide manganite devices. Detailed descriptions and required equipment of thin film growth, photo-lithography, and wire-bonding are presented.

We describe the use of pulsed laser deposition (PLD), photolithography and wire-bonding techniques to create micrometer scale complex oxides devices. The PLD is utilized to grow epitaxial thin films. Photolithography and wire-bonding techniques are introduced to create practical devices for measurement purposes.

המצאה של תחמוצות מורכבות מוקפות מרחבית

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from ...

Fabrication of Uniform Nanoscale Cavities via Silicon Direct Wafer Bonding

Measurements of the heat capacity and superfluid fraction of confined 4He have been performed near the lambda transition using lithographically patterned and bonded silicon wafers. Unlike confinements in porous materials often used for these types of experiments3, bonded wafers provide predesigned uniform spaces for confinement. The geometry of each cell is well known, which removes a large source of ambiguity in the interpretation of data.
Exceptionally flat, 5 cm diameter, 375 &#181;m thick Si wafers with about 1 &#181;m variation over the entire wafer can be obtained commercially (from Semiconductor Processing Company, for example). Thermal oxide is grown on the wafers to define the confinement dimension in the z-direction. A pattern is then etched in the oxide using lithographic techniques so as to create a desired enclosure upon bonding. A hole is drilled in one of the wafers (the top) to allow for the introduction of the liquid to be measured. The wafers are cleaned2 in RCA solutions and then put in a microclean chamber where they are rinsed with deionized water4. The wafers are bonded at RT and then annealed at ~1,100 &#176;C. This forms a strong and permanent bond. This process can be used to make uniform enclosures for measuring thermal and hydrodynamic properties of confined liquids from the nanometer to the micrometer scale.

A method for permanently bonding two silicon wafers so as to realize a uniform enclosure is described. This includes wafer preparation, cleaning, RT bonding, and annealing processes. The resulting bonded wafers (cells) have uniformity of enclosure ~1%1,2. The resulting geometry allows for measurements of confined liquids and gasses.

ייצור חללים ננומטריים אחידים באמצעות מליטה וופל ישיר סיליקון

Measurements of the heat capacity and superfluid fraction of confined 4He have been performed near the lambda transition using lithographically patterned ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. Layered crystals of molybdenum disulphide (MoS2) and tungsten disulphide (WS2) are exfoliated in aqueous surfactant solution by sonication. This yields highly polydisperse mixtures containing nanosheets with broad size and thickness distributions. However, for most purposes, specific sizes (in terms of both lateral dimension and thickness) are required. For example, large and thin nanosheets are desired for (opto) electronic applications, while laterally small nanosheets are interesting for catalytic applications. Therefore, post-exfoliation size selection is an important step that we address here. We provide a detailed protocol on the efficient size selection in large quantities by liquid cascade centrifugation and the size and thickness quantification by statistical microscopic analysis (atomic force microscopy and transmission electron microscopy). The comparison of MoS2 and WS2 shows that both materials are size-selected in a similar way by the same procedure. Importantly, the dispersions of size-selected nanosheets show systematic changes in their optical extinction spectra with size due to edge and confinement effects. We show how these optical changes are related quantitatively to the nanosheets dimensions and describe how mean nanosheets length and layer number can be extracted reliably from the extinction spectra. The exfoliation and size selection protocol can be applied to a broad range of layered crystals as we have previously demonstrated for graphene, gallium sulphide (GaS) and black phosphorus.

A protocol for the liquid exfoliation of layered materials to nanosheets, their size selection and size measurement by microscopic and spectroscopic techniques is presented.

הכנת Nanosheets Dichalcogenide מתכות מעבר נוזלי-מודבק עם גודל מבוקרת עובי: מדינה לפרוטוקול אמנות

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing in combination with new nanofabrication techniques. A plasmon is a quantum of charge density oscillation that lends nanoscale metals such as gold and silver unique optical properties. In particular, gold and silver nanoparticles exhibit localized surface plasmon resonances-collective charge density oscillations on the surface of the nanoparticle-in the visible spectrum. Here, we focus on the fabrication of periodic arrays of anisotropic plasmonic nanostructures. These half-shell (or nanocup) structures can exhibit additional unique light-bending and polarization-dependent optical properties that simple isotropic nanostructures cannot. Researchers are interested in the fabrication of periodic arrays of nanocups for a wide variety of applications such as low-cost optical devices, surface-enhanced Raman scattering, and tamper indication. We present a scalable technique based on colloidal lithography in which it is possible to easily fabricate large periodic arrays of nanocups using spin-coating and self-assembled commercially available polymeric nanospheres. Electron microscopy and optical spectroscopy from the visible to near-infrared (near-IR) was performed to confirm successful nanocup fabrication. We conclude with a demonstration of the transfer of nanocups to a flexible, conformal adhesive film.

We demonstrate the fabrication of periodic gold nanocup arrays using colloidal lithographic techniques and discuss the importance of nanoplasmonic films.

ייצור של מערכים Nanocup זהב תקופתיים באמצעות Colloidal ליתוגרפיה

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued development of nanocrystalline metals. Despite these efforts, the transition of these materials from the lab bench to actual applications has been blocked by the inability to produce large scale parts that retain the desired nanocrystalline microstructures. Following the development of a method proven to stabilize the nanosized grain structure to temperatures approaching that of the melting point for the given metal, the US Army Research Laboratory (ARL) has progressed to the next stage in the development of these materials - namely the production of large scale parts suitable for testing and evaluation in a range of relevant test environments. This report provides a broad overview of the ongoing efforts in the processing, characterization, and consolidation of these materials at ARL. In particular, focus is placed on the methodology used for producing the nanocrystalline metal powders, in both small and large-scale amounts, that are at the center of ongoing research efforts.

This paper provides a brief overview of the ongoing efforts at the Army Research Laboratory on the processing of bulk nanocrystalline metals with an emphasis on the methodologies used for the production of the novel metal powders.

עיבוד מתכות תכונות בצובר במעבדה לחקר צבא ארה ב

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...

Fused Filament Fabrication (FFF) of Metal-Ceramic Components

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with diverse customization options and favorable production methods is increasing continuously. With fused filament fabrication (FFF), it is possible to produce large and complex components quickly with high material efficiency. In FFF, a continuous thermoplastic filament is melted in a heated nozzle and deposited below. The computer-controlled print head is moved in order to build up the desired shape layer by layer. Investigations regarding printing of metals or ceramics are increasing more and more in research and industry. This study focuses on additive manufacturing (AM) with a multi-material approach to combine a metal (stainless steel) with a technical ceramic (zirconia: ZrO2). Combining these materials offers a broad variety of applications due to their different electrical and mechanical properties. The paper shows the main issues in preparation of the material and feedstock, device development, and printing of these composites.

Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components

This study shows multi-material additive manufacturing (AM) using fused filament fabrication (FFF) of stainless steel and zirconia.

פילמנט מאוחה פבריקציה נוספת (FFF) של רכיבי מתכת-קרמיקה

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with ...

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.

A protocol for the fabrication of magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for transmission electron microscopy (TEM) and magnetic transmission x-ray microscopy (MTXM) studies is presented.

ייצור של Nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...