新研究：粘合剂喷射增材制造，加工复杂的准直器

来源：广西增材制造协会

在最近发表的“通过粘合剂喷射制造B 4 C 制造的复杂形状准直器的加工”中探索了新技术——铝的无压熔融渗透。在这项研究中，研究人员的目标是通过粘合剂喷射添加剂制造创建准直器样品，以进一步分析以创建高密度几何形状。解释可用于操纵中子的装置有助于评估各种不同的材料，研究人员指出，准直器特别能够防止不同射线（X射线，伽马射线等）的散射。他们还指出同位素必须具有非常大的中子吸收截面用于该过程，典型的材料通常包括镉、硼和钆。

B4C粉末的SEM图像（左）和Horiba数据（右）

因为B 4 C可以以粉末形式容易地加工，所以它可以作为预成型件3D打印，具有用于结构支撑的氰基丙烯酸酯粘合剂。这里的准直器形式被“渗透”了三个Al等级，包括：
AA 2024
AA 1100
纯铝

特别选择AA 2024是因为它易于制成复合材料，而其他等级则用于比较不同的微观结构。该团队需要用于准直器应用的强大复合材料，并且为了验证在本研究中的使用，他们从相同几何形状的其他样品中编译数据。

“这种方法有三个更高层次的发现：一，材料净成形得到改善; 二，就中子吸收能力而言，这些材料可以很好地作为准直器工作; 三，这种材料在需要高机械载荷的系统中很有用，”研究人员表示。

用于渗透的设置

他们能够通过BJAM制造和加工多种高密度B 4 C-Al复合材料。粉末预成型件“随后无压力”用Al合金渗透，并且B 4 C预成型件在高温下通过芯吸熔融Al。“有可能实现非常高的密度，高达97％TD。此外，发现打印部件的净成形得以保留，因此部件可用于不需要进一步加工的应用。复合材料的维氏硬度高达283 HV，“研究人员总结道。

“中子衍射数据显示，渗入Al的样品散射较少，屏蔽效果略好于渗入过量胶的样品。通过使用BJAM和无压熔体渗透进行处理，可以增加这种材料的产量，并可以制造复杂的定制准直器。”

虽然这项研究比目前使用的许多其他材料和技术更加复杂，但复合材料在研究人员和工程师中非常受欢迎，因为它们可以根据需要加强和操纵机械性能，从而获得更好的结果，无论是否使用亚麻纤维复合材料，PG / PLA复合材料或石墨烯增强纳米复合材料。

（a）打印的B4C准直器的宏观图像，（b）打印层的SEM，（c）Al渗透的B4C collimato