The design and additive manufacturing of an eco-friendly mold utilized for high productivity based on conformal cooling optimization

模具 材料科学 活塞(光学) 铸造 冷却液 极限抗拉强度 复合材料 合金 冶金 机械工程 光学 物理 工程类 波前
作者
Woongbeom Heogh,Si Mo Yeon,Dongseok Kang,Seonghwan Park,Seong‐Jun Park,Kwanho Ryu,J.H. Sun,Leecheol Ji,Yong Son,Kyunsuk Choi,Cheol Woo Ha
出处
期刊:Materials & Design [Elsevier BV]
卷期号:222: 111088-111088 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.matdes.2022.111088
摘要

This study proposes an eco-friendly (ECO) mold that is fabricated using the laser powder bed fusion (LPBF) method, which utilizes a three-dimensional (3D) cooling channel. Unlike previous studies, we designed surface-type conformal cooling channels (CCC) based on the design concept for additive manufacturing, at a constant depth corresponding to the casting part. Pin fins were installed inside the surface-type cooling channels and aligned through numerical analysis to induce the turbulence of the coolant uniformly through the cooling channel while generating less thermal stress during solidification of the as-cast Al-Si alloy-based product, which increased the cooling efficiency of the proposed ECO mold. Moreover, the ECO mold was utilized to cast an automobile piston to demonstrate its feasibility at an industrial level. The results showed that, the casting process decreased significantly from 133 to 105 s per piston (21% reduction) compared to the conventional mold with a single columnar cooling channel. Additionally, the average grain size of the ECO mold decreased from 502 to 398 µm. The ultimate tensile strength and Rockwell hardness increased by 12.5% and 5.5%, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研欣路完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Boooooo完成签到,获得积分10
2秒前
xxxxx新完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
对白完成签到,获得积分10
2秒前
郭润之完成签到,获得积分10
2秒前
stone完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
英俊的铭的应助被芝麻球ii采纳,获得10
3秒前
王硕硕完成签到,获得积分10
3秒前
123566发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
赘婿的应助被路上采纳,获得10
4秒前
4秒前
脑袋空空的完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
16完成签到,获得积分10
5秒前
楚茨发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT的应助被无私惜灵采纳,获得30
6秒前
JC3250T的应助被Ki采纳,获得50
6秒前
6秒前
郭润之发布了新的文献求助10
7秒前
赛猪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
xxxxx新关注了科研通微信公众号
7秒前
裤总爱看论文完成签到,获得积分10
7秒前
ding的应助被十三依儿采纳,获得10
7秒前
宠仙完成签到,获得积分10
8秒前
瘦洋洋完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
麦乐鸡发布了新的文献求助10
8秒前
无花果的应助被吕景宽采纳,获得10
8秒前
幽默火龙果完成签到,获得积分20
8秒前
jing完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
wjl123456完成签到,获得积分10
9秒前
duola完成签到,获得积分10
9秒前
dtcao完成签到,获得积分20
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8067376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9489368
关于积分的说明 21352795
捐赠科研通 7636159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398126
关于科研通互助平台的介绍 2528098
邀请新用户注册赠送积分活动 2436011