1983年发明和专利在1986年由船体,3 d打印技术(初名为“立体光刻技术”)是一种行之有效的生产方法在今天的行业。预测预测全球营业额增长774%在接下来的五年,这使得3 d印刷最繁荣的市场在不久的将来。
许多3 d打印技术之一是添加剂激光粉末堆焊。这种方法的特点是涂料粉末形式借助激光焊接。亚博网站下载创建了特定产品的首选形状按照预定义的生产前的轨迹。激光的能量融化金属粉末生产使用焊接珠。最后的几何是鉴于其3 d轮廓的重叠焊珠根据预定义的路径轨迹。添加剂的优化激光粉末堆焊关注经济处理优越的质量和准确性。也关注可伸缩性:大规模的一方面和实现微观结构小于100µm。1
添加剂使亚博网站下载用的材料激光粉末堆焊主要是:
- 钢
- 轻金属
- 超级镍合金
- 硬质材料(亚博网站下载碳化物)
- 金属间化合物材料亚博网站下载
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图1所示。添加剂激光粉末堆焊的过程。
Materialographic制备过程
在接下来的文章中,materialographic准备演示了一个示例由加法制造的过程。在materialography,样本从工件获得被称为一个标本。
一个共同的materialographic分析包括以下步骤:
- 切片(例如,一个研磨机)
- 安装,提供了一个额外的准备的很多优势
- 研磨/抛光的制备微结构
- 检查
- 图像分析
- 硬度测试
在这里,一个钢样品(X6Cr17材料号:1.4016)由添加剂制造激光粉末堆焊进行了分析。的主要步骤是一块小样本(样本),这是代表整个工件。这是通过使用来实现的ATM的高明210 A精密铣刀薄CBN(立方氮化硼)叶片(轮厚度:0.65毫米,车轮直径:153毫米)如图2所示。
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图2。高明的210机器设置。细节:夹样品(夹紧工具:垂直副单)。
切割是用脉冲直接削减向后(向前0.2毫米和0.2毫米)转速为4500 rpm和进给速度的1毫米/秒。切割后,标本被安装在一个炎热的安装材料(Epo黑)ATM蛋白石X-Press热安装媒体获得的标本更容易处理。安装完成的压力200酒吧在180°C为6分钟,其次是6分钟的冷却循环。另一个好处是安装的高度并行性标本的51µm±1µm(公差是基于高度使用的卡尺测量标本)。
地面安装标本(个人力量)和抛光(个人力量)使用半自动研磨和抛光机后,自动取款机Qness 250/750/3000。磨削过程分为两个步骤。第一个是平面磨削与碳化硅(SiC)与粒度P240磨光纸,消除所有的变形在切割过程中造成的。接下来,磨了碳化硅纸丸大小P600后光滑的表面抛光的步骤。首先,标本与硬星系prepolishedβ抛光布和9µm多晶金刚石悬浮液,之后,一个中等硬度布做成的丝(ATM:γ)和3µm保利钻石悬挂。最后一步,被称为最后的抛光,进行软合成抛光布(ATM:ω)和Eposil m .充分的准备参数表1中给出。
表1。研磨和抛光参数。
| 一步 |
媒介 |
润滑剂/暂停 |
速度滚筒(rpm) |
方向试样夹 |
单负载[N] |
时间(分钟) |
| 磨 |
SiC P240 |
水 |
150年 |
顺时针方向 |
30. |
一点 |
| 磨 |
SiC P600 |
水 |
150年 |
顺时针方向 |
30. |
一点 |
| 抛光 |
β |
酒精,钻石9µm(聚) |
150年 |
逆时针方向 |
35 |
四点半 |
| 抛光 |
γ |
酒精,钻石3µm(聚) |
150年 |
逆时针方向 |
35 |
4点 |
| 抛光 |
ω |
水,Eposil米 |
One hundred. |
顺时针方向 |
30. |
下午1:30 |
根据这个序列,制备表面精细抛光标本了。图3显示一个图像捕获的事件光学显微镜的放大(入射光)100。
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图3。准备样品表面的图像。由于抛光表面的光反射几乎同样和微观结构不明显。
如光反射几乎同样在整个试样表面的微观结构是不明显的。因为人眼的性质,10%的最小差异相反应的对比可见在任何表面上。这个对比是通过腐蚀。这里使用的例子——腐蚀剂”V2A Beize”对酸洗表面被用来对比的不同阶段的选择性腐蚀检查X6Cr17钢。腐蚀了45秒和微观结构清晰可见,可以看到图4所示。
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图4。蚀刻标本使用“V2A Beize”(45),边缘部分。微观结构是清晰可辨的。
微观结构也对比在试样表面的中心表明总准备表面有效对比如图5所示。
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图5。对比样品。的welded-based微结构制造工件是清晰可见。
结论
额外的检查,如硬度测试,需要一个平面和光滑表面提供可靠的和有意义的结果。上述materialographic制备过程保证样品是完全适合硬度测试。自动取款机提供了930克拉为了这个目的,一个健壮的微观硬度测试仪器和光学评价。
抛光表面在图3中显示的裂缝。左边的直尺是通过铣削。焊接接缝的轮廓不明显。更全面的检查,对比被蚀刻改进。蚀刻表面如图4所示。它有更多的裂缝和彩色的斑点显示over-etched地区接近一些裂缝,因为蚀刻剂残留。
焊接接缝,它有不同的维度,正确清晰可见。的逐层沉积法完成热处理在底下的层。热影响区(HAZ)形成并导致微观结构的变化,影响样本的属性。例如,硬度可能会下降,造成机械应力。不同硬度的层上放置一个,机械应力不断增加,并可能导致所谓的二次裂纹。主裂缝的发展原因是冷却在沉积梯度。图5给出一个放大单焊珠和他们匹配的热影响区。硬度测试可以使熔敷层的硬度的差异。
引用和进一步阅读
1。弗劳恩霍夫技术手册,添加剂制造,2016年,www.isam.network
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