Ang mga tigdukiduki sistematikong nag-imbestiga sa mga epekto sa komposisyon sa haluang metal sa pagka-print ug pagpalig-on sa mga microstructure, aron mas masabtan kung giunsa ang komposisyon sa haluang metal, mga variable sa proseso, ug ang thermodynamics nakaapekto sa mga additive nga gigama nga mga bahin. Pinaagi sa mga eksperimento sa 3D-printing, ilang gihubit ang mga kemikal nga haluang metal ug mga parameter sa proseso nga gikinahanglan aron ma-optimize ang mga kabtangan sa haluang metal ug mag-print nga labaw, parehas nga mga bahin sa microscale. Gigamit ang pagkat-on sa makina, naghimo sila usa ka pormula nga magamit sa bisan unsang klase sa haluang metal aron matabangan nga malikayan ang pagkadili-uniporme.
Usa ka bag-ong pamaagi nga gihimo sa mga tigdukiduki sa Texas A&M nag-optimize sa mga kabtangan sa haluang metal ug mga parameter sa proseso aron makamugna ang labing maayo nga mga bahin sa metal nga giimprinta sa 3D. Gipakita dinhi ang usa ka colorized electron micrograph sa usa ka nickel powder alloy nga gigamit sa pagtuon. Sa maayong kabubut-on ni Raiyan Seede.
Usa ka bag-ong pamaagi nga gihimo sa mga tigdukiduki sa Texas A&M nag-optimize sa mga kabtangan sa haluang metal ug mga parameter sa proseso aron makamugna ang labing maayo nga mga bahin sa metal nga giimprinta sa 3D. Gipakita dinhi ang usa ka colorized electron micrograph sa usa ka nickel powder alloy nga gigamit sa pagtuon. Sa maayong kabubut-on ni Raiyan Seede.

Alloy metal powders nga gigamit alang sa additive manufacturing mahimong adunay usa ka sagol nga mga metal, sama sa nickel, aluminum, ug magnesium, sa lain-laing mga konsentrasyon. Atol sa laser bed powder fusion 3D nga pag-imprenta, kini nga mga pulbos kusog nga mobugnaw human kini gipainit sa usa ka laser beam. Ang lain-laing mga metal sa haluang metal powder adunay lain-laing mga makapabugnaw kabtangan ug solidify sa lain-laing mga rates. Kini nga pagkasumpaki mahimong makamugna og mga mikroskopiko nga mga sayup, o microsegregation.

"Sa diha nga ang haluang metal nga pulbos mobugnaw, ang tagsa-tagsa nga mga metal mahimong mo-precipitate," ang tigdukiduki nga si Raiyan Seede miingon. “Hunahunaa ang pagbubo ug asin sa tubig. Natunaw dayon kini kung gamay ra ang asin, apan sa pagbubo nimo og daghang asin, ang sobra nga mga partikulo sa asin nga dili matunaw magsugod sa pag-agas ingon mga kristal. Sa esensya, mao kana ang nahitabo sa among metal nga mga haluang metal kung kini dali nga mobugnaw pagkahuman sa pag-imprinta. ” Si Seede miingon nga kini nga depekto makita ingon nga gagmay nga mga bulsa nga adunay gamay nga lahi nga konsentrasyon sa mga sangkap nga metal kaysa makita sa ubang mga bahin sa giimprinta nga bahin.

Gisusi sa mga tigdukiduki ang solidification microstructures sa upat ka binary nickel-based alloys. Sa mga eksperimento, ilang gitun-an ang pisikal nga hugna alang sa matag haluang metal sa lain-laing mga temperatura ug sa nagkataas nga konsentrasyon sa laing metal sa nickel-based nga haluang metal. Gamit ang detalyado nga mga diagram sa hugna, gitino sa mga tigdukiduki ang kemikal nga komposisyon sa matag haluang metal nga mahimong hinungdan sa labing gamay nga microsegregation sa panahon sa paghimo sa mga additive.

Sunod, gitunaw sa mga tigdukiduki ang usa ka track sa haluang metal nga pulbos sa lainlaing mga setting sa laser ug gitino ang mga parameter sa proseso sa pagsagol sa laser powder bed nga maghatag mga bahin nga wala’y porosity.
Usa ka scanning electron microscope nga imahe sa usa ka laser scan cross-section sa usa ka nickel ug zinc alloy. Dinhi, ang mangitngit, dato sa nickel nga mga hugna nag-interleave sa mas gaan nga mga hugna nga adunay managsama nga microstructure. Ang usa ka lungag mahimo usab nga maobserbahan sa istruktura sa natunaw nga pool. Sa maayong kabubut-on ni Raiyan Seede.
Usa ka scanning electron microscope nga imahe sa usa ka laser scan cross-section sa usa ka nickel ug zinc alloy. Ang mangitngit, dato sa nickel nga mga hugna nag-interleave sa mas gaan nga mga hugna nga adunay managsama nga microstructure. Ang usa ka lungag mahimo usab nga maobserbahan sa istruktura sa natunaw nga pool. Sa maayong kabubut-on ni Raiyan Seede.

Ang impormasyon nga nakuha gikan sa phase diagrams, inubanan sa mga resulta gikan sa single-track nga mga eksperimento, naghatag sa team sa usa ka komprehensibo nga pagtuki sa mga setting sa laser ug nickel-based nga mga komposisyon sa haluang metal nga makahatag ug porosity-free nga giimprinta nga bahin nga walay microsegregation.

Sunod nga gibansay sa mga tigdukiduki ang mga modelo sa pagkat-on sa makina aron mahibal-an ang mga pattern sa data sa eksperimento nga us aka track ug mga diagram sa yugto, aron makahimo usa ka equation alang sa microsegregation nga magamit sa bisan unsang haluang metal. Giingon ni Seede nga ang equation gidisenyo aron matagna ang gidak-on sa segregation nga gihatag sa solidification range sa alloy ug materyal nga mga kabtangan ug gahum ug katulin sa laser.

"Gikuha namon ang lawom nga pag-dive sa pag-ayo sa microstructure sa mga haluang metal aron adunay dugang nga kontrol sa mga kabtangan sa katapusan nga giimprinta nga butang sa labi ka maayo nga sukod kaysa kaniadto," ingon ni Seede.

Samtang ang paggamit sa mga haluang metal sa AM nagdugang, mao usab ang mga hagit sa pag-imprenta sa mga bahin nga nakab-ot o milabaw sa mga sumbanan sa kalidad sa paghimo. Ang Texas A&M nga pagtuon makapahimo sa mga tiggama sa pag-optimize sa chemistry sa haluang metal ug mga parameter sa proseso aron ang mga haluang metal mahimong gidisenyo ilabina alang sa mga additive manufacturing ug ang mga tiggama makakontrol sa mga microstructure sa lokal.

"Ang among pamaagi nagpagaan sa malampuson nga paggamit sa mga haluang metal sa lain-laing mga komposisyon alang sa additive manufacturing nga walay kabalaka sa pagpaila sa mga depekto, bisan sa microscale," miingon ang propesor Ibrahim Karaman. "Kini nga trabaho mahimong dako nga kaayohan sa aerospace, automotive, ug mga industriya sa depensa nga kanunay nangita alang sa mas maayo nga mga paagi sa paghimo sa naandan nga mga bahin sa metal."

Si Propesor Raymundo Arroyavé ug propesor Alaa Elwany, nga nakigtambayayong sa Seede ug Karaman sa panukiduki, miingon nga ang pamaagi dali nga ipahiangay sa mga industriya aron makatukod mga lig-on, wala’y depekto nga mga bahin gamit ang ilang gipili nga haluang metal.