بررسی تجربی اثر متقابل چگالی ظاهری و انتقال حرارت پودر بر روی کیفیت قطعات ساخته شده در سامانه ذوب لیزری انتخابی

این مقاله به بررسی تجربی اثر متقابل چگالی ظاهری پودر فلز و خواص حرارتی آن با استفاده از سامانه طراحی و ساخته شده در این دانشگاه تحت عنوان "دستگاه نمونه سازی سریع قطعات فلزی با استفاده از فناوری لایه نشانی پودر به روش ذوب لیزری" می پردازد. ذوب لیزر انتخابی (SLM)، یکی از زیر مجموعه فرآیندهای نمونه سازی سریع است. در این سامانه قطعات از طریق پخش کردن لایه به لایه پودر و تابش پی در پی پرتو لیزر شکل می گیرند. یکی از نکات مهم در SLM توجه به خواص حرارتی پودر فلز (ضریب انتقال حرارت گرمایی و ضریب نفوذ حرارتی) است.در این تحقیق، ضریب هدایت و نفوذ حرارتی پودر فلز با چگالی ظاهری متفاوت بررسی شده است. با توجه به روش اندازه گیری اختلافی دو دما، آزمایش ها وابستگی خواص حرارتی پودر فلز به چگالی ظاهری را نشان داد. تغییرات چگالی ظاهری از طریق فشار اعمالی به بستر پودر خام و فشرده سازی آن ایجاد شد. زیرا رسیدن به چگالی ظاهری مطلوب از طریق توزیع مناسب اندازه پودر بسیار پرهزینه تر از این روش است. این بررسی ها در محدوده چگالی ظاهری ۴۴.۷۵% تا ۵۶.۴% نسبت به چگالی آهن خالص انجام شده است. از مقایسه نمونه های تولید شده در چگالی های ظاهری مختلف این مطلب درک شد که فشار اعمالی به بستر پودر خام دارای نقطه بهینه ای است. در واقع بهترین کیفیت قطعات تولیدی، در چگالی ظاهری حدود ۴۶% حاصل شد.

کلیدواژه ها:

Rapid prototyping ، metal powder apparent density ، Selective Laser Melting (SLM) ، thermal conductivity ، thermal diffusivity ، ساخت و تولید سریع ، چگالی پودر فلز ، تفجوشی لیزری مستقیم پودر فلز ، ضریب انتقال حرارت گرمایی ، ضریب نفوذ حرارتی