A technológiai változók mikroszerkezetre gyakorolt hatásának vizsgálata Direct Metal Laser Sintering típusú additív gyártás esetén
A technológiai változók mikroszerkezetre gyakorolt hatásának vizsgálata Direct Metal Laser Sintering típusú additív gyártás esetén
Tóth Tamás, MSc. II. évf.
email: toth.tomi94@gmail.com
Konzulens: Pammer Dávid, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
email: pammer@eik.bme.hu
Összefoglaló:
Az elmúlt évtizedekben megnőtt az igény, különösen a repülőgép- és az űriparban, az autóiparban és az orvostechnikában, a komplex struktúrájú, esetenként drága és nehezen megmunkálható alapanyagokból készülő alkatrészek gazdaságos gyártására. Az additív gyártás (additivemanufacturing: AM) lehetőséget kínál bonyolult geometriájú, sokszor egyedi vagy kis darabszámban gyártott alkatrészek gazdaságos előállítására. A hagyományos, anyagleválasztással dolgozó forgácsoló eljárásokkal szemben az anyagveszteség közel nulla, mivel csak minimális utómunkálatra van szükség, ami különösen a drága és nehezen forgácsolható anyagok esetében teszi rövidebbé és költséghatékonnyáa termelést.Ez kimondottan a repülőgépiparban, az úgynevezett nagy BTF (buytofly) aránnyal bíró alkatrészek esetében kritikus. A BTF arány megmutatja, hogy a szükséges kiinduló tömbi anyag tömege hányszorosa a végtermékének. Ez a kis tömegű, de nagy merevséggel bíró, rács- vagy méhsejtszerű alkatrészek esetében elérheti a 15-20-at, azaz nyersdarab 90-95 %-a kerül elforgácsolásra. Továbbá aklasszikus értelemben vett szerszám nélküli gyártásnak köszönhetően lehetőség van olyan geometriák előállítására, amely hagyományos úton, öntészeti vagy képlékenyalakító eljárások alkalmazásával nehezen, vagy egyáltalán nem megoldható. A technológia során egy CAD fájl alapján, vékony anyagrétegek egymás utáni összeolvasztássaltörténik a munkadarab előállítása.
Az additív gyártás számos eljárása közül a kutatásunk során az úgynevezett poralapú (PBF: powder bed fusion) azon belül is a direct metal lasersintering (DMLS) nevű változattal dolgoztunk. A kísérletek során a két legalapvetőbb technológiai változó, a lézerteljesítmény és a pásztázási sebesség került megváltoztatásra. A munkánk célja az volt, hogy meghatározzuk ezen paraméterek mikroszerkezetre gyakorolt hatását. Az eredmények felhasználásával lehetőség nyílik arra, hogy egy adott munkadarab különböző részei vagy rétegei célzottan készüljenek eltérő módon, ezzel befolyásolva annak szilárdsági és felületi tulajdonságait. A különböző gyártási változók használatával például akár egy korrózióállóbb, finomszemcsésebb vagy jobb szilárdságú, esetleg kifáradással szemben jobban ellenálló kéreg előállítására van lehetőség.
Irodalom:
[1] W. O'Neill, C. J. Sutcliffe, R. Morgan, A. Landsborough, K.K. B Hon: Investigation on Multi-Layer Direct Metal Laser Sintering of 316L Stainless Steel Powder Beds
