18 czerwca 2019


Amerykańscy badacze z LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) i SLAC National Accelerator Laboratory stosują zaawansowane metody symulacji komputerowej do diagnostyki technologii wytwarzania przyrostowego. W parze z prowadzonymi symulacjami wykonali eksperyment, w którym posłużyli się synchrotronem do zobrazowania rentgenowskiego procesu powstawania defektów na powierzchni elementów wytwarzanych metodą DMLS (Direct Metal Laser Sintering).

3d875x500px

W wyniku przeprowadzonych doświadczeń było możliwe wykazanie zależności między ścieżką ruchu głowicy laserowej a powstawaniem na powierzchni wytwarzanego elementu porowatych defektów. Mianowicie w tym miejscu, w którym głowica zwalnia, by następnie zakręcić lub zawrócić, gęstość mocy lasera wzrasta, prowadząc do pogłębienia przetopu i uwięzienia pęcherzyków gazu pod powierzchnią zastygającego materiału, co skutkuje powstaniem porów, które w konsekwencji osłabiają strukturę elementu, prowadząc do pęknięć w warunkach zwiększonego naprężenia.
Zaproponowane rozwiązanie zakłada skoordynowanie regulacji mocy lasera z ruchem głowicy, w taki sposób, by przy zwrotach, wykonywanych przez głowicę, moc lasera była redukowana, tym samym zapobiegając pogłębieniu przetopu. Jak na razie, aplikacja proponowanego rozwiązania wiąże się z potrzebą użycia dodatkowej elektroniki, jednak być może w niedalekiej przyszłości zostanie ono zaadaptowane w systemach CAM. Jest to ważny krok naprzód w dziedzinie wytwarzania przyrostowego, biorąc pod uwagę rosnące zainteresowanie technologią DMLS w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym.

llnl.gov