Imágenes de Neutrones de Al6061 Preparado por Fabricación Aditiva por Fricción en Estado Sólido
Autores: Nemati, Saber; Butler, Leslie G.; Ham, Kyungmin; Knapp, Gerald L.; Zeng, Congyuan; Emanet, Selami; Ghadimi, Hamed; Guo, Shengmin; Zhang, Yuxuan; Bilheux, Hassina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fabricación aditiva por fricción
Unión capa por capa
Parámetros de procesamiento
Técnicas de imagenología de neutrones
Propiedades mecánicas
Lubricante de materia prima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva por fricción en estado sólido ha ganado recientemente atención debido a su capacidad para fabricar piezas a gran escala mientras se preservan las propiedades mecánicas del material de alimentación. Sin embargo, la correlación entre la calidad de la unión capa por capa del metal depositado y los parámetros de procesamiento ha permanecido desconocida. Se emplean técnicas de imagenología por neutrones, con un 90% de transmisión total por cm, para piezas de Al6061 fabricadas por la tecnología MELD(r) como un enfoque de evaluación no destructiva por primera vez para investigar la estructura capa por capa de un lingote en forma de estadio en diferentes secciones. Los resultados post-procesados muestran que las piezas fabricadas con un conjunto optimizado de parámetros de procesamiento están libres de vacíos. Sin embargo, el lubricante de alimentación a base de hidrocarburos se segrega entre las capas, lo que puede llevar a propiedades mecánicas más débiles y no uniformes a lo largo de la dirección de construcción y estimular la iniciación de grietas durante la carga mecánica. Los resultados de la prueba de tracción muestran valores de deformación a la falla un 14% más bajos en áreas supuestamente contaminadas en los resultados de imagenología por transmisión. Además, la unión de capas se ve significativamente afectada por los esquemas de deposición de capas calientes sobre calientes y calientes sobre frías, especialmente para espesores de capa más grandes.
Descripción
La fabricación aditiva por fricción en estado sólido ha ganado recientemente atención debido a su capacidad para fabricar piezas a gran escala mientras se preservan las propiedades mecánicas del material de alimentación. Sin embargo, la correlación entre la calidad de la unión capa por capa del metal depositado y los parámetros de procesamiento ha permanecido desconocida. Se emplean técnicas de imagenología por neutrones, con un 90% de transmisión total por cm, para piezas de Al6061 fabricadas por la tecnología MELD(r) como un enfoque de evaluación no destructiva por primera vez para investigar la estructura capa por capa de un lingote en forma de estadio en diferentes secciones. Los resultados post-procesados muestran que las piezas fabricadas con un conjunto optimizado de parámetros de procesamiento están libres de vacíos. Sin embargo, el lubricante de alimentación a base de hidrocarburos se segrega entre las capas, lo que puede llevar a propiedades mecánicas más débiles y no uniformes a lo largo de la dirección de construcción y estimular la iniciación de grietas durante la carga mecánica. Los resultados de la prueba de tracción muestran valores de deformación a la falla un 14% más bajos en áreas supuestamente contaminadas en los resultados de imagenología por transmisión. Además, la unión de capas se ve significativamente afectada por los esquemas de deposición de capas calientes sobre calientes y calientes sobre frías, especialmente para espesores de capa más grandes.