Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

10.09.2020 | ORIGINAL ARTICLE | Ausgabe 9-10/2020

The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 9-10/2020

Finite element simulation of hybrid microwave sintering based on power approach

Zeitschrift:
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology > Ausgabe 9-10/2020
Autoren:
Akeem Damilola Akinwekomi, Ka-Wai Yeung, Chak-Yin Tang, Wing-Cheung Law, Gary Chi-Pong Tsui
Wichtige Hinweise

Publisher’s note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Microwave (MW) sintering offers higher heating rate, rapid processing, reduced energy consumption, and reduced sintering temperature. However, the technique is not fully understood, difficult to control, and often relies on experience and trial-and-error approach. Consequently, hot spots, uneven heating, thermal runaway, and shape distortion develop in sintered compacts. Therefore, developing a model that can simulate the sintering process, enhance predictability, and determine the critical sintering conditions is essential. Multiphysics finite element (FE) modelling of hybrid MW sintering of a magnesium alloy AZ61 compact was undertaken in this study. The FE model coupled the electromagnetic, heat conduction, and densification equations. The model utilised parameters related to the furnace, compact, and susceptor to predict the spatial distribution of electric field, thermal response, and densification in the compact. A power-based sintering criterion was developed to predict the sintering of the compact and estimate its critical sintering energy. Modelling results showed that heating time, compact size, and thickness of the susceptor are critical to the sintering process. It was also shown that the susceptor not only mediated the sintering of the compact but also homogenised its temperature and densification. Thus, MW sintering of the compact was predicted to occur at 500 °C for 8 to 10 min with a predicted relative density of about 0.98. Experimental MW sintering data showed good concurrence with the developed model. These results are useful for controlling the MW sintering process, eliminating trial-and-error, and determining the critical sintering conditions.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 9-10/2020

The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 9-10/2020 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise