هدف از این پژوهش بهینه سازی پارامترهای فرایند از جمله سرعت اسکن، قدرت پرتو لیزر و scan spacing در روش SLM جهت به حداقل رساندن تراکم ترک و میزان حفره در ریز ساختار است.
در این آزمایش از پودر آلیاژ CMSX486 با اندازه ۱۵ الی ۵۷ میکرومتر به عنوان ماده اولیه و از دستگاه‏های تجاری SLM با اندازه محفظه ساخت ۲۵۰*۲۵۰ میلیمتر مربع، حاوی اتمسفر گاز آرگون با میزان اکسیژن کمتز از ۲٫ درصد ، حداکثر توان لیزر ۲۰۰وات و حداکثر سرعت اسکن ۷۰۰۰ میلیمتر بر ثانیه جهت ساخت نمونه‏ها استفاده شده است.
نتیجه گیری:
افزایش سرعت اسکن که کاهش میزان انرژی اعمالی را به همراه دارد باعث کاهش تراکم ترک در ریزساختار می‏گردد. همچنین بررسی برهمکنش سرعت اسکن و scan spacing نشان داد که با scan spacing کم(۳۵٫)، اثر سرعت اسکن نیز بسیار کاهش می‏یابد اما با scan spacing زیاد (۶۵٫) اثر سرعت اسکن نیز افزایش می‏یابد.

افزایش scan spacing و افزایش سرعت اسکن که کاهش میزان انرژی اعمالی را به همراه دارد باعث افزایش حفره در ساختار می‏شود. همچنین بررسی تاثیر متقابل قدرت لیزر و سرعت اسکن نشان داد که سرعت اسکن کم (۱۰۰۰ میلیمتر بر ثاینه) تاثیر قدرت لیزر را بسیار کاهش می‏دهد اما در سرعت اسکن بالا(۲۰۰۰ میلیمتر بر ثانیه) تاثیر قدرت لیزر بالا می ‏رود.

بررسی تاثیر برهمکنش سرعت اسکن و scan spacing بر میزان حفرات نشان داد در scan spacing پایین (۳۵٫) تاثیر سرعت اسکن کاهش می‏یابد اما scan spacing بالا (۶۵٫) موجب افزایش تاثیر سرعت اسکن می شود.

بهینه سازی این پارامترها جهت به حداقل رساندن میزان ترک و حفره است که با انتخاب مقادیر زیر میسر می گردد.
قدرت لیزر ۱۲۸ وات، سرعت اسکن ۱۰۰۷ میلیمتر بر ثانیه و ۶٫۴ میلیمتر برای اندازه اسکن در متد Island scaning که در نهایت چگالی ترک به ۵٫۴ میلیمتر بر میلیمتر مربع و درصد حفره به ۰۰۰۶٫ درصد رسید.

مرجع:

Carter, L. N., Essa, K., & Attallah, M. M. (2015). Optimisation of selective laser melting for a high temperature Ni-superalloy. Rapid Prototyping Journal, 21(4), 423–۴۳۲٫ https://doi.org/10.1108/RPJ-06-2013-0063