Forschende entwickeln mathematisches Modell zur Verbesserung des 3D-Drucks von Leichtmetallen

Die Aston University hat ein neues Projekt ins Leben gerufen, das sich mit der Entwicklung eines mathematischen Modells zur Verbesserung des Flüssigmetallgusses befasst.

Im Transportsektor erfolgt allmählich eine Abkehr von Stahl hin zu leichteren Legierungen. Obwohl diese im Gegensatz zu Stahl nicht rosten, oxidieren sie bei erstmaligem Kontakt mit äußeren Umgebungsbedingungen sehr schnell, was ihre Qualität und Lebensdauer beeinträchtigt.

Dr. Paul Griffiths, leitender Dozent für angewandte Mathematik, leitet dieses 12-monatige Projekt, das sich auf die dünnen Oxidfilme konzentriert, die sich auf Legierungen bilden und den Gießprozess beeinflussen. Für diese Studie mit dem Titel “Entwicklung eines genauen nicht-newtonschen Oberflächenrheologie-Modells” erhielt er 80.000 Pfund von dem Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).

Dr. Griffiths, der im College of Engineering and Physical Sciences der Universität tätig ist, sagte: “Ziel dieser Untersuchung ist es, ein mathematisches Modell zu entwickeln, das die wechselseitige Kopplung zwischen einer Flüssigmetallströmung und der darüber liegenden Oxidschicht genau erfasst, wobei sich letztere wie eine nicht-newtonsche Flüssigkeits/Gas-Grenzfläche verhält. Ziel dieses Projekts ist es, sowohl die Oberflächeneigenschaften – Geschwindigkeits- und Scherprofile – als auch die wichtigen Auswirkungen der Oberflächenkrümmung zu beschreiben. Ein besser geeignetes mechanisches Modell für die oxidierte Oberfläche eines geschmolzenen Metallflusses würde zu einem besseren Verständnis des Verkapselungsprozesses führen, der die Legierung beeinflusst.”

Ein besseres mechanisches Modell für die oxidierte Oberfläche eines geschmolzenen Metallflusses könnte zu einem tieferen Verständnis des Kapselungsprozesses führen, der die Legierung beeinflusst. Diese Forschung wird durch eine Projektpartnerschaft in Grenoble, Frankreich, ergänzt und könnte weitreichende Auswirkungen auf die additive Fertigung und den 3D-Druck von Leichtmetallen haben.