По сравнению с другими методами резки, EV-долбление позволяет создавать металлические микроструктуры со сверхвысоким соотношением сторон, а режущую стружку можно напрямую трансформировать в уникальные микроструктуры.
Ученые из Университета Цинхуа предложили новый процесс, позволяющий напрямую превращать режущую стружку в микроструктуры и делать ее полезной. Исследование опубликовано в журнале Международный журнал экстремального производства.
Это опровергает общепринятое мнение о производстве режущей стружки, которая после обработки обычно превращается в отходы. Находка неожиданная и интересная, сложно представить, сколько чипсов выбрасывается в качестве мусора каждый день; Если использовать наш процесс, отходы можно будет превратить в сокровища.
«В принципе, этот предлагаемый метод является оригинальной инновацией в области обработки и обеспечивает новый способ изготовления металлических микроструктур», — сказал Цзяньцзянь Ван, доцент кафедры машиностроения Университета Цинхуа и автор-корреспондент по теме изучать.
«В целом, этот метод связывает стружку для резки отходов и полезные металлические микроструктуры», — сказал Чживэй Ли (аспирант, сейчас работает в Цинхуа), первый автор статьи.
Микроструктуры есть повсюду, если внимательно посмотреть на поверхность предметов, будь то поверхность растений (листья лотоса, розы, солома и т. д.), или поверхность шерсти животных, или кожи человека.
Было обнаружено, что такие микроструктуры обладают особыми свойствами, такими как гидрофильность, гидрофобность и антибактериальные свойства, но до сих пор изготовление таких микроструктур на металлических поверхностях остается сложной проблемой, и ключевым моментом является увеличение соотношения сторон (высота разделяет ширину ). Это связано с тем, что с металлическими материалами нелегко работать, особенно в небольших масштабах.
Резка – наиболее распространенный метод обработки металлических материалов. Затем, два года назад, Ли начал экспериментировать с различными методами резки, но всегда терпел неудачу: «Я пробовал почти все методы обработки, но соотношение сторон не удалось увеличить», — сказал Ли. Однажды во время обсуждения Ван сказал: «Если мы изменим направление кормления, будет ли разница?»
«Это [может] сработать, особенно изменение направления подачи при эллиптической вибрационной резке», — сказал Ли. Однако первоначальные эксперименты не были идеальными.
«Мы считаем, что изменение направления подачи должно быть полезным», — сказал Ван, после чего они перепроектировали устройство обработки и оптимизировали метод стрельбы, и наконец были получены удовлетворительные результаты.
«Удивительно, что скол совершенно невидим во время процесса резки, и с помощью SEM его можно обнаружить непосредственно в микроструктуре», — сказал Ли. Они обнаружили, что, изменяя параметры обработки, различные виды микроструктур можно трансформировать непосредственно через чипы.
«Мы используем обработанные микроструктуры для проведения большого количества прикладных экспериментов, включая усиление теплопередачи, противообледенение, антибактериальность и т. д., и добились относительно хороших экспериментальных результатов, которые могут быть более широко использованы в будущем», - сказал Ван.
Ван и его лаборатория работают с другими учеными из университета, чтобы попытаться понять, как образуются микроструктуры. «Существует множество проблем, которые необходимо решить в дальнейшем, например, механический механизм трансформации чипов и изменение структуры поверхности, которые связаны с будущими приложениями», — сказал Ван.