Captación de oxígeno de Ti6Al4V durante el proceso de deposición directa de metal
Autores: Keller, Dominik; Monney, Axel; Wirth, Florian; Wegener, Konrad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Eficiente
Componentes de titanio
Deposición de metal por láser directo
Oxidación
Dinámica de gases
Gas de protección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación eficiente de componentes de titanio utilizando deposición de metal por láser directa (DMD) está ganando una importancia significativa en los sectores aeroespacial y médico. El proceso de DMD debe ser diseñado adecuadamente para abordar el problema de la oxidación, ya que el titanio exhibe una alta afinidad por el oxígeno. El flujo de gas portador y el flujo de gas de protección, que hasta ahora se han considerado factores secundarios, muestran tener una influencia sustancial en la dinámica de gases del proceso DMD. Al variar estos parámetros, es posible identificar la influencia de los flujos de volumen de gas en el comportamiento de oxidación exhibido durante el proceso DMD. Para cuantificar la absorción de oxígeno en estructuras de titanio durante la construcción, se emplea la extracción de gas portador caliente. Se realizan experimentos utilizando tanto una boquilla de tres chorros como una boquilla coaxial para evaluar la influencia de la geometría de la boquilla. Además, los experimentos se llevan a cabo dentro de una cámara de gas de protección para demostrar los beneficios de dicha cámara en la mitigación de la oxidación. Finalmente, el estudio revela que al combinar adecuadamente los parámetros de flujo de volumen de gas portador, volumen de gas de protección y velocidad de desplazamiento, es posible fabricar componentes de titanio que cumplen con los requisitos respecto al contenido de oxígeno de aplicaciones aeroespaciales y médicas, incluso sin la utilización de una cámara de gas de protección.
Descripción
La fabricación eficiente de componentes de titanio utilizando deposición de metal por láser directa (DMD) está ganando una importancia significativa en los sectores aeroespacial y médico. El proceso de DMD debe ser diseñado adecuadamente para abordar el problema de la oxidación, ya que el titanio exhibe una alta afinidad por el oxígeno. El flujo de gas portador y el flujo de gas de protección, que hasta ahora se han considerado factores secundarios, muestran tener una influencia sustancial en la dinámica de gases del proceso DMD. Al variar estos parámetros, es posible identificar la influencia de los flujos de volumen de gas en el comportamiento de oxidación exhibido durante el proceso DMD. Para cuantificar la absorción de oxígeno en estructuras de titanio durante la construcción, se emplea la extracción de gas portador caliente. Se realizan experimentos utilizando tanto una boquilla de tres chorros como una boquilla coaxial para evaluar la influencia de la geometría de la boquilla. Además, los experimentos se llevan a cabo dentro de una cámara de gas de protección para demostrar los beneficios de dicha cámara en la mitigación de la oxidación. Finalmente, el estudio revela que al combinar adecuadamente los parámetros de flujo de volumen de gas portador, volumen de gas de protección y velocidad de desplazamiento, es posible fabricar componentes de titanio que cumplen con los requisitos respecto al contenido de oxígeno de aplicaciones aeroespaciales y médicas, incluso sin la utilización de una cámara de gas de protección.