بررسی میزان تخلخل آلیاژ Ti۶Al۴V ساخته شده به روش ذوب انتخابی لیزر

آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴V به دلیل خواص مکانیکی برتر، زیست سازگاری ، و مقاومت بالا در برابر خوردگی ، در صنایع پزشکی و هوافضایی کاربرد گستردهای دارد. در این پژوهش ، با استفاده از روش ذوب انتخابی لیزر((Selective Laser Melting - SLM ، تلاش شد تا درصد تخلخل این آلیاژ به حداقل کاهش یابد. بهینه سازی پارامترهای فرآیند مانند توان لیزر، سرعت اسکن ، ضخامت لایه و استراتژی اسکن ، به منظور کنترل تخلخل ها انجام شد. پودرهای تیتانیوم گرید ۵ پس از مخلوطسازی مکانیکی به مدت ۲۴ ساعت و خشک شدن در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد، در دستگاه تجاری Concept Laser M-Lab با توان لیزر ۹۵ وات و اتمسفر آرگون فرآوری شدند. تحلیل ریزساختار نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و نرمافزار ImageJ برای محاسبه درصد تخلخل انجام شد. نتایج نشان داد که تخلخل های ایجاد شده عمدتا به شکل کروی و ناشی از محبوس شدن گازها در حین فرآیند بودند. درصد تخلخل محاسبه شده برای نمونه ها برابر با ۰۷۵.۰ ۱۰۳.۱ درصد بود که نشاندهنده کنترل دقیق فرآیند تولید است . این سطح پایین تخلخل موجب بهبود خواص مکانیکی قطعات، از جمله افزایش استحکام کششی و مقاومت به خستگی ، می شود. چنین نتایجی نشان می دهد که فرآیند بهینه شده SLM می تواند برای تولید قطعات حساس در صنایع پزشکی و هوافضایی به کار گرفته شود. این پژوهش راهکارهایی برای کنترل تخلخل و بهبود کیفیت قطعات تولیدی ارائه می دهد که می تواند مبنایی برای تحقیقات آینده در زمینه تولید افزایشی باشد

کلیدواژه ها:

تخلخل ، آلیاژ Ti۶Al۴V ، ساخت افزایشی ، ذوب انتخابی لیزر ، پردازش تصویر