بررسی ساخت افزایشی مبتنی بر ذوب لیزری بستر پودر (LPBF) آلیاژهای استحکام بالای آلومینیوم

ذوب لیزری بستر پودر یک فناوری جذاب برای ساخت قطعات با هندسه ی پیچیده در صنعت است. آلیاژهای آلومینیوم به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا ، قابلیت آلیاژ سازی و قیمت مناسب جایگاه ویژهای را در صنعت دارند. چالش مطرح در مورد آلیاژهای استحکام بالا حساسیت زیاد آنها به ترک انجمادی به دلیل دامنهی انجماد گسترده ی آنها متاثر از سیستم آلیاژی پیچیده ی ناشی از حضور چند عنصر آلیاژی است. هدایت حرارتی بالای آلومینیوم و شرایط توزیع حرارت و جدایش عناصر آلیاژی منجر به تشکیل ساختار با دانه بندی ستونی شده که در طی سرمایش تحت تاثیر تنش کششی باقیمانده و انقباض حرارتی و انجمادی بالای آلومینیوم ترک میخورد. برای رفع ترک انجمادی دو دسته پارامتر فرآیندی و بهسازی آلیاژ وجود دارند. در مطالعات گذشته در رابطه با بهینه سازی پارامترها مطالعات زیادی انجام شده است ولی هنوز در قطعه ترک انجمادی به وجود میآید. راه دیگر تغییر در دامنه ی انجماد و خصوصیات آلیاژ است که با افزودن عناصر آلیاژی انجام میشود ولی منجر به تغییر ترکیب و تضعیف خواص مکانیکی میشود. در همین راستا ، یکی از راهکارهای تغییر دانه بندی از ستونی به هممحور و به دنبال آن کاهش ترک انجمادی، افزودن درصد ناچیزی از پودرهای جوانهزا به پودر آلیاژ اولیه است. این ذرات با محدود کردن رشد دانه از طریق افزایش تعداد جوانه ها باعث تشکیل ساختار هم محور شده که مقاومت بیشتری در برابر ترک انجمادی دارد و قطعه بدون ترک ساخته میشود. در این مقاله در رابطه با راهکارهای موثر در کاهش حساسیت به ترک انجمادی صحبت خواهد شد.

کلیدواژه ها:

ذوب لیزری بستر پودر ، آلیاژهای آلومینیوم استحکام بالا ، ترک انجمادی ، ذرات جوانه زا.