İnce duvarlı boşluk programı tasarımı
Titanyum alaşımlı astarlı ince duvarlı boşluk, yenilikçi bir üç katmanlı yapısal tasarım benimser: dış tabaka bir 0. 3mm-kalın 316L paslanmaz çelik ince duvarlı tüp, orta tabaka bir TC4 titanyum alaşım astar iskeletidir ve iç tabaka ultrra-yüksek vacum flanşıdır. Astar iskeleti pist şeklindeki bir kesite sahiptir ve kararlı bir yapı oluşturmak için üst ve alt taraflardaki 11 eşit aralıklı kaburga ve bağlantı çubukları ile sabitlenir. Astar iskeletinin uzunlamasına hareketini önlemek için, girintileri 0 derinliğine sahip konumlandırma 7 mm, ince duvarlı tüpün üst ve alt kısmında eşit aralıklarla dağıtılır.
Üretim maliyeti ve döngü süresi göz önüne alındığında, astar iskeleti seçici lazer eritme (SLM) teknolojisi ile 3D basar ve hammadde, 20-63 μm parçacık boyutuna sahip TC4 titanyum alaşım tozudur. Bu teknoloji sadece astar iskeletinin hassas kalıplanmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda üretim verimliliğini de artırır.
Astar iskelet yapısının mekanik özelliklerini değerlendirmek için ANSYS Workbench yazılımını kullanarak statik bir yapısal simülasyon analizi gerçekleştirdik. Astar iskeletinin 0 altında farklı kalınlıklar, genişlikler ve aralıklarla gerilimini ve deformasyonunu simüle ederek. 1 MPa basıncı, paslanmaz çelik ince duvarlı borunun dış yüzeyine uygulanan 1 MPa basıncı aşağıdaki sonuçlara ulaştık:
Kalınlık ve genişliğin etkisi: Belli bir aralık durumunda, paslanmaz çelik ve titanyum alaşımının stresi, kalınlık ve genişlik artışı ile azalır. Kalınlık 4 mm'ye ulaştığında, stres üzerindeki genişliği artırmaya devam etmenin etkisi önemsiz hale gelir. Bu nedenle, 4 mm kalınlığında ve 11 mm genişliğe sahip bir astar iskelet yapısı seçtik.
Aralık Etkisi: Belli bir kalınlık durumunda, aralık artışı, paslanmaz çelik ve titanyum alaşımlarının gerilmeleri ve ince duvarlı boşlukların deformasyonu önemli ölçüde artar. Stres güvenliği marjı ve deformasyonu göz önüne alındığında, 15 mm'yi optimum aralık olarak belirledik.
İnce plaka ve filament yapısı: Deformasyonu daha da azaltmak ve yapısal stabiliteyi iyileştirmek için, astar iskeletinin üst ve alt yüzeylerine ince plaka ve filament yapısı ekledik. Simülasyon sonuçları, ince plaka yapısının deformasyonu azaltmada filament yapısından daha iyi olduğunu ve 0. İnce plaka yapısının 5 mm kalınlığında hafif ve baskı zorluğu arasında optimal bir denge sağladığını göstermektedir.
Termal yapısal bağlantı analizi
Titanyum alaşımlı ince duvarlı boşlukların, hedef vakum seviyesini elde etmek için 25 0 derecesinde sıralı yüksek sıcaklıkta pişirmeye dayanması gerektiği göz önüne alındığında, termal yapısal birleştirme simülasyon analizi yaptık. Sonuçlar, 250 derece ve vakum ekstraksiyonunun birleşik etkisi altında, bir taraftaki ince duvarlı boşluğun maksimum deformasyonunun 1.65 mm olduğunu ve oda sıcaklığı durumundan yaklaşık 0.29 mm daha fazla olduğunu göstermektedir; Paslanmaz çelik stres, akma mukavemeti sınırının çok altında olan ve mukavemet gereksinimini karşılayan 135 MPa'dır.
İnce duvarlı boşluk deformasyon testi
Simülasyon sonuçlarının doğruluğunu doğrulamak için ince duvarlı boşluğun deformasyon testini gerçekleştirdik. Vakum altında, ince duvarlı boşluğun deformasyon verileri izlendi ve yüksek hassasiyetli ölçüm ekipmanı kullanılarak gerçek zamanlı olarak kaydedildi. Test sonuçları, gerçek deformasyonun simülasyon modelinin güvenilirliğini doğrulayan simülasyon sonuçlarıyla iyi eşleştiğini göstermektedir. Bu arada, yüksek sıcaklıktaki bir ortamda boşluğun stabilitesini daha da doğrulamak için yüksek sıcaklık pişirme koşulları altında deformasyonu simüle ettik.
