在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造,研究人员讨论了能量吸收之间的相关性,粉降解,和天然气孔隙形成激光粉末床AlSi10Mg0.4的融合过程。
研究:粉退化的相关性、能量吸收和天然气孔隙形成激光粉末床AlSi10Mg0.4的融合过程。图片来源:尤利娅•Grigoryeva / Shutterstock.com
背景
激光金属粉末床融合过程(PBF-LB / M)是一个加法制造(AM)技术在工业生产中站稳脚跟。该方法符合最高质量标准条件是正确的。未熔合、裂纹和气孔是错误的例子,可以出现。铝的气孔是由致毛孔。时间和温度控制氢气体扩散和随后的扩张毛孔。因此,更高的冷却率减少孔隙的形成。
的成核剂的成核和氢与气体毛孔内组件,根据一些研究,而气体孔隙扩张与熔池。加法制造氢检测的数量在样品是粉末的影响条件下,样品的孔隙度计算量的维珍以及重用粉显示显著差异,直到现在仍然没有解决。
关于这项研究
在这项研究中,作者调查了氢的力学AlSi10Mg0.4孔隙生产粉末床用一束激光聚变过程。变量层厚度等工艺参数,舱口距离和构建板温度,以及长期重用和圣母粉对熔池的影响性质和组件孔隙度,都是彻底的检查。协会粉末灰度值测量与氧含量的新方法提供了描述粉末老化。
团队讨论了加法制造机制,造成致气孔AlSi10Mg0.4部分。粉条件之间的关系,熔池属性,能量吸收,残余气体孔隙度进行了研究。此外,介绍了一种新颖的方法对粉末粒子的氧浓度的直接评估使用灰度值测量。欧洲杯猜球平台AlSi10Mg0.4粉被用于制造180长方体和18平床单在各种条件下的壁厚3毫米。选择性激光熔化机,样品熔融使用一个岛屿扫描方法的温度在- 100°C - 200°C。
研究者确定的总孔隙度的样品使用异丙醇浮力称重。在最后一层的抛光横截面上的长方体,制造熔池深度进行了计算。平表4毫米的厚度是由一层厚度100µm建立板温度为200°C。一种新方法确定灰色值不同的粉条件是调查的光耦合功能开发的处女和重用粉。光从实验室通风柜是用来照亮细粉末涂料,穿上白色的纸张。
观察
后热处理(HT) II,热处理样品在空气和氩气孔隙度20%。当构建板温度从100增加到200°C,孔隙度增加了3.3%。所有研究大气压的孔隙度-空气、氩气,真空-保持不变后第一个HT 450°C的四个小时。HT二世后,样品在真空条件下热处理显示孔隙度小于1%。
固体和液体铝中氢的溶解度约为0.0004厘米3/ g和0.0064厘米3/ g,分别在660°C。订单的获得氢量是0.22厘米3/ g,这对应于一个氢溶解度的液态铝约1700°C。重用粉末样品处理50µm和100年µm层厚度和5 J /毫米2区域能源透露160µm和200µm熔池深度,分别。真空热处理可以消除85%的氢包含在竣工样本。
粉老化之间的关系和吸收系数的变化表明,气体的产生是与能量输入密切相关。用加法生成的铝组件焊接的可能性,真空热处理竣工部分显示潜在的后处理步骤除氢。
结论
总之,这项研究阐明激光粉末床的孔隙创造氢聚变的铝,特别是对于长期重用粉。hydrogen-supersaturated融化,氢黑洞可能形成氧化物颗粒或细氧化物涂层。欧洲杯猜球平台气泡的大小增加更多的氢扩散。此外,在共晶区域变粗糙区两个熔池之间,有无数细小的毛孔。
作者提到,这项研究提供一种方法来处理长期的可重用的铝粉利用选择性激光熔化。他们强调,在任何情况下,剩下的和大量的氢additive-created样本必须消除使用热处理真空环境压力较低。
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源
的确,T。因特网,M。Korner C。,等。相关的粉降解、能量吸收和天然气孔隙形成激光粉末床AlSi10Mg0.4的融合过程。加法制造102917 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214860422003141
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