مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی اثر متقابل چگالی ظاهری و انتقال حرارت پودر بر روی کیفیت قطعات ساخته شده در سامانه ذوب لیزری انتخابی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانش آموخته/دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی
چکیده
این مقاله به بررسی تجربی اثر متقابل چگالی ظاهری پودر فلز و خواص حرارتی آن با استفاده از سامانه طراحی و ساخته شده در این دانشگاه تحت عنوان "دستگاه نمونه سازی سریع قطعات فلزی با استفاده از فناوری لایه نشانی پودر به روش ذوب لیزری" می‌پردازد. ذوب لیزر انتخابی (SLM)، یکی از زیر مجموعه فرآیندهای نمونه سازی سریع است. در این سامانه قطعات از طریق پخش کردن لایه به لایه پودر و تابش پی در پی پرتو لیزر شکل می‌گیرند. یکی از نکات مهم در SLM توجه به خواص حرارتی پودر فلز (ضریب انتقال حرارت گرمایی و ضریب نفوذ حرارتی) است.در این تحقیق، ضریب هدایت و نفوذ حرارتی پودر فلز با چگالی ظاهری متفاوت بررسی شده است. با توجه به روش اندازه گیری اختلافی دو دما، آزمایش‌ها وابستگی خواص حرارتی پودر فلز به چگالی ظاهری را نشان داد. تغییرات چگالی ظاهری از طریق فشار اعمالی به بستر پودر خام و فشرده سازی آن ایجاد شد. زیرا رسیدن به چگالی ظاهری مطلوب از طریق توزیع مناسب اندازۀ پودر بسیار پرهزینه تر از این روش است. این بررسی‌ها در محدوده چگالی ظاهری 44.75% تا 56.4% نسبت به چگالی آهن خالص انجام شده است. از مقایسه نمونه های تولید شده در چگالی‌های ظاهری مختلف این مطلب درک شد که فشار اعمالی به بستر پودر خام دارای نقطه بهینه‌ای است. در واقع بهترین کیفیت قطعات تولیدی، در چگالی ظاهری حدود 46% حاصل شد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Study on Interaction of Powder Apparent Density and Heat Transfer on the Quality of Parts Made in Selective Laser Melting

نویسندگان English

Jamal Zamani 1
Seyed Ali Fatemi 2
چکیده English

This Paper, with the help of the device was made in this university as "rapid prototyping device base on direct metal laser melting", study interaction of metal powder apparent density and heat transfer experimentally. Selective Laser Melting (SLM) is a direct fabrication of part through layer by layer powder deposition and successive laser beam irradiation. One of the important properties of the SLM is thermal conductivity and thermal diffusivity of the metal powder. In this paper, thermal conductivity and diffusivity of metal powder with various apparent densities were studied. According to the method of measuring (the difference between two temperatures), The tests showed the dependence of thermal properties to metal powder apparent density. Changes in apparent density was established through the pressure applied to the raw powder bed. Because achieve to desirable apparent density through proper distribution is much expensive. This study was done in range of apparent density 44.75% to 56.4% compared to the density of pure iron. Comparing the samples produced in different densities it was understood that the pressure applied to the raw powder bed with the optimum point of arrest. In fact, the best quality of the manufactured parts, in density of about 46% was obtained.

کلیدواژه‌ها English

Rapid Prototyping
metal powder apparent density
Selective Laser Melting (SLM)
thermal conductivity
thermal diffusivity