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Updated: May 15, 2025
08:43
Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components
Published on: January 11, 2019
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通过消除特定尺寸的毛孔缺陷来提高激光粉末床融合IN718工艺开发效率
Yuzhong Wang1,2,3, Wenhua Guo1,2,3, Wenxian Li1,2,3
1School of Mechanical Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 14, 2025
概括
这项研究引入了一种新方法,可以快速找到IN718激光粉床融合 (L-PBF) 的最佳参数,消除缺陷并改善机械性能. 与传统方法相比,这种方法确保了高密度和卓越的性能.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 激光粉床融合 (L-PBF) 对于先进制造至关重要.
- 确定最佳的工艺窗口是降低成本和确保零件质量的关键.
- 缺陷控制,特别是孔隙性,是L-PBF IN718.18的一个主要挑战.
研究的目的:
- 为了加速 L-PBF IN718.18 的工艺窗口的开发.
- 为了消除特定大小的孔隙缺陷 (≥90微米).
- 引入和验证一种新的密度-孔度相似性评估方法 (DPSEM).
主要方法:
- 开发并应用了一种新的密度-孔径相似性评估方法 (DPSEM) 来验证计算机断层扫描 (CT) 的孔径数据.
- 使用响应表面方法定位完全密集的形成窗口 (相对密度≥99%).
- 对传统的相对密度 (RD) 模型进行了比较分析.
主要成果:
- 在一次测试中,DPSEM方法准确地定位了18-1000 J/mm3内的完全密度窗口 (≥99%的相对密度).
- 达到99.5%的最大密度,并消除了≥90微米的缺陷.
- 与RD模型 (UTS:>910 MPa) 相比,DPSEM方法的机械性能优越 (UTS: 1155 MPa,YS: 908 MPa),而RD模型由于缺陷和降水而表现不佳.
结论:
- 拟议的DPSEM是加速L-PBF过程窗口开发的有效方法.
- DPSEM可以精确控制缺陷消除,从而提高材料密度和机械性能.
- 这种方法在L-PBF IN718优化方面比传统的RD模型具有显著的优势.
