هدف از این مقاله تعیین پارامترهای مناسب برای اعمال فرایند SLM بر پودرهای نیکل خالص و بررسی ریزساختار، سختی و سایر خواص مکانیکی قطعه است.
در این پژوهش از پودرهایی با اندازه ۲۰ و ۴۵ میکرومتر به عنوان ماده اولیه و از دستگاه SLM 250 HL استفاده شده است. محفظه از گاز آرگون پرشده و میزان اکسیژن آن کمتر از ۲ درصد و دمای آن ۲۰۰ درجه سانتیگراد می باشد. همچنین از لیزر فیبری با اندازه نقطه اثر ۸۰ میکرومتر و طول موج ۱٫۰۶ میکرومتر استفاده شده است و تاثیر پارامترهایی همچون قدرت لیزر، سرعت اسکن لیزر، فاصله اسکن و ضخامت لایه ها بر کیفیت قطعه بررسی شده است.
نتیجه گیری:
محققان با اعمال این فرایند به چگالی ۹۸٫۹ درصد با استفاده از چگالی انرژی لیزر ۱۸۰ ژول بر میلیمتر مکعب (شکل a) و به میزان سختی ۱۴۰ الی ۱۶۰ ویکرز با اعمال چگالی انرژی لیزر ۱۰۰ الی ۲۰۰ ژول بر میلیمتر مکعب دستیافتند. لازم به ذکر است میزان سختی در هر دو صفحه XY و XZ (سطوح جانبی و بالایی)بررسی شده است.(شکلb)
تستهای کششی نشان داده اند که میزان استحکام تسلیم(YS) به ۷٫۴±۴۵۲ مگا پاسکال، استحکام نهایی (UTS) به ۱۴±۲۴۰ مگاپاسکال و ازدیاد طول به ۹٫۶ میرسد و این مقادیر با افزایش تخلخل کاهش مییابند.(شکل c)
بسته به موقعیت هر دانه نسبت به راستای ذوب در طول فرآیند، اندازه دانه ها در بازه ۱۵ الی ۱۰۰ میکرومتر قرار دارد. این ریزساختار به دلیل انجماد سریع حین فرایند که از مشخصههای فرایند SLM است به دست آمده است.(شکل d)
مرجع:
Yap, C. Y., Tan, K. H., Du, Z., Chua, K. C., & Dong, Z. (2017). Selective Laser Melting of Nickel Powder. Rapid Prototyping Journal, 23(4), 750–۷۵۷٫ https://doi.org/10.1108/RPJ-01-2016-0006
منبع:monofan.ir