بررسی عملی قطعات تولید شده به‌وسیله سامانه نمونه سازی سریع از نوع ذوب لیزری مخلوط پودر آهن و مس

Abstract

همواره یکی از اهداف اصلی محققان در تفجوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به ماده خام اصلی بوده است. به منظور تولید قطعات چند لایة کاملاً چگال، ابتدا لازم است تا بهینه‌سازی پارامتر‌ها، برای تک لایه بررسی شود. در این پژوهش، آزمایشها بر روی بستر پودر به عمق 5 میلیمتر انجام شده است. هر قطعه به صورت تک‌لایه و تنها با یک بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شده است. با حرکت پرتو لیزر بر روی بستر پودر، قطعات دایره‌ای به قطر 20 میلیمتر تولید شدند. بر اساس پارامترهای ورودی و آزمایشات اولیه تابعی برای بدست آوردن چگالی انرژی تعریف شد. در نتیجه، پارامترهای خروجی بر حسب چگالی انرژی و درصد وزنی پودر مس بررسی شد. نتایج نشان داد، نمودار تاثیر چگالی انرژی و درصد مس بر روی متغیرهای خروجی دارای یک نقطه زینی است. این نقطه نشان دهنده تبدیل فاز از تف جوشی به ذوب کامل است. شرایط بهینه برای تولید قطعات با نمونه سازی سریع در حالتی است که استحکام، صافی سطح، دقت ابعادی در بالاترین حد ممکن باشد درحالی که انقباض ناشی از حجم مذاب، گویی شدگی، تنش حرارتی حداقل باشد. بررسی ها نشان داد که بهترین شرایط در حالتی است که چگالی انرژی بین 120-140 و درصد مس بین 18-22 تنظیم شود.