阿斯頓大學(xué)探索新的數(shù)學(xué)模型來(lái)改進(jìn)輕金屬3D打印

2024年1月11日，南極熊獲悉，阿斯頓大學(xué)設(shè)立了一個(gè)新項(xiàng)目，專注于開發(fā)改進(jìn)液態(tài)金屬鑄造的數(shù)學(xué)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(shí)很快腐蝕或氧化。據(jù)報(bào)道，更好地了解這一點(diǎn)可以改善與輕金屬 3D 打印相關(guān)的新興工藝。這項(xiàng)研究是與法國(guó)格勒諾布爾的一個(gè)項(xiàng)目合作伙伴一起進(jìn)行的。

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

阿斯頓大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)高級(jí)講師 Paul Griffiths 博士將開展一個(gè)為期 12 個(gè)月的項(xiàng)目，重點(diǎn)研究影響鑄造過(guò)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(xué)研究委員會(huì) (EPSRC) 頒發(fā)的 80,000 英鎊的資助。

格里菲思博士在大學(xué)工程與物理科學(xué)學(xué)院工作，他說(shuō)：“這項(xiàng)研究的目的是開發(fā)一個(gè)數(shù)學(xué)模型，準(zhǔn)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(xiàng)目的目標(biāo)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(duì)熔融金屬流的氧化表面建立更合適的機(jī)械模型的好處是可以更好地理解影響合金的封裝過(guò)程�！�

在2023年年底，南丹麥大學(xué)(SDU) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開始開發(fā)和使用鋁增材制造，這表明資源有限的學(xué)術(shù)界和研究機(jī)構(gòu)以及中小型企業(yè)越來(lái)越容易應(yīng)用3D打印技術(shù)。SDU大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)使用 Xact Metal 的經(jīng)濟(jì)型金屬 3D 打印機(jī)和 Equispheres Inc. 的鋁粉。由于其高反應(yīng)性，鋁是一種眾所周知的難以打�。ㄇ椅ｋU(xiǎn)）的金屬，當(dāng) Equispheres 于 2022 年發(fā)布非爆炸、不燃粉末時(shí)，SDU 團(tuán)隊(duì)才對(duì)繼續(xù)其項(xiàng)目充滿信心。