迷你融化:一个实时跟踪电子束增材制造的仪器,使用同步龙X射线技术
Hans-Henrik König1, Nick Semjatov2, Gabriel Spartacus1
1Department of Materials Science and Engineering, KTH Royal Institute of Technology, Brinellvägen 23, Stockholm SE-10044, Sweden.
The Review of scientific instruments
|December 7, 2023
概括
研究人员开发了MiniMelt,这是一个新的样本环境,用于在金属电子束粉末床融合 (PBF-EB) 过程中进行现场X射线分析. 该系统可实现实时同步仪测量,促进增材制造工艺的理解和开发.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 同步机科学 同步机科学
背景情况:
- 金属电子束粉末床融合 (PBF-EB) 是一种关键的增材制造技术.
- 在现场表征对于理解PBF-EB期间的动态现象至关重要.
- 现有的方法往往缺乏用于详细过程分析所需的分辨率或实时功能.
研究的目的:
- 开发和呈现一种新的样本环境,MiniMelt,用于在金属PBF-EB中进行现场X射线表征.
- 在增材制造过程中实现实时同步仪测量.
- 为了促进对PBF-EB中的动态现象的更深入的理解.
主要方法:
- 商用PBF-EB系统 (Freemelt ONE) 的定制,采用独特的工艺室.
- 在PETRA III同步电机设施中实施MiniMelt系统.
- 引入新的无限制粉末床设计,以模拟全面的PBF-EB条件.
- 获取X射线图 (15kHz) 和衍射 (1kHz) 数据.
主要成果:
- 在PETRA III成功实施了MiniMelt样本环境.
- 在热加工工具钢和Ni基超合金的PBF-EB过程中实时X射线测量的演示.
- 在多层PBF-EB期间获取关于动态现象的时间解析数据.
- 通过CMSX-4合金成功进行大量金属炼实验.
结论:
- MiniMelt为PBF-EB的时间解决调查提供了一个强大的平台.
- 开发的系统有助于增强流程理解和开发先进策略.
- 这项工作为增材制造中改进材料开发和流程优化铺平了道路.
