Sobre el Efecto de la Densidad de Energía Volumétrica en las Características de Metales y Aleaciones Impresas en 3D
Autores: Pechlivani, Eleftheria Maria; Melidis, Lazaros; Pemas, Sotirios; Katakalos, Konstantinos; Tzovaras, Dimitrios; Konstantinidis, Avraam A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Técnica específica de impresión 3D
Fabricación aditiva
Productos metálicos
Parámetros de impresión
Densidad de energía volumétrica
Modelos predictivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La fusión selectiva por láser (SLM) es una técnica específica de impresión 3D dentro de las tecnologías de fabricación aditiva (AM) de metales. Se considera que SLM es un proceso de AM rápido y preciso combinado con un sistema de lecho de polvo para producir productos metálicos personalizados con una microestructura y forma adaptadas. Las diferencias en los parámetros de impresión pueden llevar a diferencias en la superficie, así como en las características mecánicas macroscópicas de las piezas y componentes fabricados. Este trabajo tiene como objetivo cuantificar el efecto de la Densidad de Energía Volumétrica (VED) utilizada en el procesamiento SLM de varios metales y aleaciones. Los especímenes metálicos impresos con diferentes valores de VED fueron sometidos a caracterización de superficie, así como a deformación por tracción. Su rugosidad superficial, límite elástico y tenacidad se utilizaron posteriormente para verificar una relación lineal entre la rugosidad y la VED, y se propuso un comportamiento lineal entre el límite elástico/tenacidad y la VED. Se formularon modelos predictivos para estimar la rugosidad/límite elástico/tenacidad de los especímenes producidos con respecto a la VED utilizada en su producción. Las predicciones de los modelos proporcionarán información sobre los parámetros de impresión 3D, minimizando así el costo y el esfuerzo del procedimiento de impresión 3D, en aplicaciones donde la calidad de la superficie y la resistencia son importantes.
Descripción
La fusión selectiva por láser (SLM) es una técnica específica de impresión 3D dentro de las tecnologías de fabricación aditiva (AM) de metales. Se considera que SLM es un proceso de AM rápido y preciso combinado con un sistema de lecho de polvo para producir productos metálicos personalizados con una microestructura y forma adaptadas. Las diferencias en los parámetros de impresión pueden llevar a diferencias en la superficie, así como en las características mecánicas macroscópicas de las piezas y componentes fabricados. Este trabajo tiene como objetivo cuantificar el efecto de la Densidad de Energía Volumétrica (VED) utilizada en el procesamiento SLM de varios metales y aleaciones. Los especímenes metálicos impresos con diferentes valores de VED fueron sometidos a caracterización de superficie, así como a deformación por tracción. Su rugosidad superficial, límite elástico y tenacidad se utilizaron posteriormente para verificar una relación lineal entre la rugosidad y la VED, y se propuso un comportamiento lineal entre el límite elástico/tenacidad y la VED. Se formularon modelos predictivos para estimar la rugosidad/límite elástico/tenacidad de los especímenes producidos con respecto a la VED utilizada en su producción. Las predicciones de los modelos proporcionarán información sobre los parámetros de impresión 3D, minimizando así el costo y el esfuerzo del procedimiento de impresión 3D, en aplicaciones donde la calidad de la superficie y la resistencia son importantes.