مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی اثر پارامترهای فرآیند روی استحکام کشش نهایی در فرآیند ذوب انتخابی لیزر

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
دانشگاه اراک
چکیده
در این پژوهش اثرات پارامترهای فرآیند ذوب انتخابی لیزر (SLM) را بر روی خواص مکانیکی قطعات ساخته شده از جنس آهن خالص بررسی شده است. خواص مکانیکی مورد بحث در این مقاله استحکام کشش نهایی می باشد. سطوح انتخابی به ترتیب شامل توان لیزر، سرعت اسکن و فاصله هاشوری می باشد و همچنین برای طراحی آزمایش ها از روش تاگوچی استفاده گردید. با بررسی ریز ساختار، محدوده بهینه پارامترهای فرآیند مورد اشاره برای دستیابی به بالاترین استحکام کششی تعیین شد. نتایج نشان داد که سطوح بهینه پارامترها به ترتیب توان 200 وات، سرعت اسکن 600 میلی متر بر ثانیه و فاصله هاشوری 70 میکرومتر برای بیشترین استحکام کشش نهایی است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Experimental Analysis of Process Parameters Effects on Tensile Strength of Selective Laser Melting of Iron Powder

نویسندگان English

Milad Hemmati
Mahdi Modabberifar
Moein Taheri
Arak University
چکیده English

In this study, the effect of selective laser melting parameters on the mechanical properties of iron has been experimentally investigated. The mechanical properties discussed in this article are ultimate tensile strength. The selected parameters include the laser power, the laser scanning speed, and the laser hatch distance, and the design of experiments was done by the Taguchi method. By examining the microstructure, the optimal range of the mentioned process parameters was determined to achieve the highest tensile strength. The results show that the optimum parameter levels for the tensile strength include the laser power of 200 watts, the laser scanning speed of 600 millimeters per minute, and the hatch distance of 70 micrometers.

کلیدواژه‌ها English

Selective Laser Melting
Iron Powder
Taguchi method
Ultimate tensile strength
"1- Kruth JP, Froyen L, Van Vaerenbergh J, Mercelis P, Rombouts M, Lauwers B. Selective laser melting of iron-based powder. Journal of materials processing technology. 2004;149(1-3):616-22.
2- Cherry JA, Davies HM, Mehmood S, Lavery NP, Brown SG, Sienz J. Investigation into the effect of process parameters on microstructural and physical properties of 316L stainless steel parts by selective laser melting. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2015;76(5):869-79.
3- Röttger A, Geenen K, Windmann M, Binner F, Theisen W. Comparison of microstructure and mechanical properties of 316 L austenitic steel processed by selective laser melting with hot-isostatic pressed and cast material. Materials Science and Engineering: A. 2016;678:365-76.
4- Li R, Liu J, Shi Y, Wang L, Jiang W. Balling behavior of stainless steel and nickel powder during selective laser melting process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2012;59(9):1025-35.
5- Sander J, Hufenbach J, Giebeler L, Wendrock H, Kühn U, Eckert J. Microstructure and properties of FeCrMoVC tool steel produced by selective laser melting. Materials & Design. 2016;89:335-41.
6- Tolosa I, Garciandía F, Zubiri F, Zapirain F, Esnaola A. Study of mechanical properties of AISI 316 stainless steel processed by “selective laser melting”, following different manufacturing strategies. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2010;51(5):639-47.
7- Guan K, Wang Z, Gao M, Li X, Zeng X. Effects of processing parameters on tensile properties of selective laser melted 304 stainless steel. Materials & Design. 2013;50:581-6.
8- Yasa E, Kruth JP. Microstructural investigation of Selective Laser Melting 316L stainless steel parts exposed to laser re-melting. Procedia Engineering. 2011;19:389-95.
9- Song B, Dong S, Coddet P, Zhou G, Ouyang S, Liao H, Coddet C. Microstructure and tensile behavior of hybrid nano-micro SiC reinforced iron matrix composites produced by selective laser melting. Journal of Alloys and Compounds. 2013;579:415-21.
10- Attar H, Bönisch M, Calin M, Zhang LC, Scudino S, Eckert J. Selective laser melting of in situ titanium–titanium boride composites: processing, microstructure and mechanical properties. Acta Materialia. 2014;76:13-22.
11- Attar H, Calin M, Zhang LC, Scudino S, Eckert J. Manufacture by selective laser melting and mechanical behavior of commercially pure titanium. Materials Science and Engineering: A. 2014;593:170-7."