Grazas por visitar Nature.com. A versión do navegador que estás a usar ten compatibilidade limitada con CSS. Para obter a mellor experiencia, recomendámosche que uses un navegador actualizado (ou que desactives o modo de compatibilidade en Internet Explorer). Mentres tanto, para garantir a compatibilidade continua, mostraremos o sitio sen estilos nin JavaScript.
Proponse un novo mecanismo baseado na fusión selectiva por láser para controlar a microestrutura dos produtos no proceso de fabricación. O mecanismo baséase na xeración de ondas ultrasónicas de alta intensidade no baño fundido mediante irradiación láser de intensidade modulada complexa. Os estudos experimentais e as simulacións numéricas mostran que este mecanismo de control é tecnicamente viable e pode integrarse eficazmente no deseño de máquinas modernas de fusión selectiva por láser.
A fabricación aditiva (AM) de pezas de formas complexas creceu significativamente nas últimas décadas. Non obstante, a pesar da variedade de procesos de fabricación aditiva, incluíndo a fusión selectiva por láser (SLM)1,2,3, a deposición directa de metal por láser4,5,6, a fusión por feixe de electróns7,8 e outros9,10, as pezas poden ser defectuosas. Isto débese principalmente ás características específicas do proceso de solidificación en baño fundido asociadas a altos gradientes térmicos, altas velocidades de arrefriamento e a complexidade dos ciclos de quentamento na fusión e refusión de materiais11, que conducen ao crecemento epitaxial do gran e a unha porosidade significativa12,13. Os resultados mostran que é necesario controlar os gradientes térmicos, as velocidades de arrefriamento e a composición da aliaxe, ou aplicar choques físicos adicionais a través de campos externos de diversas propiedades (por exemplo, ultrasóns) para lograr estruturas de gran equiaxial fino.
Numerosas publicacións tratan o efecto do tratamento por vibración no proceso de solidificación nos procesos de fundición convencionais14,15. Non obstante, a aplicación dun campo externo a masas fundidas non produce a microestrutura do material desexada. Se o volume da fase líquida é pequeno, a situación cambia drasticamente. Neste caso, o campo externo afecta significativamente o proceso de solidificación. Os efectos electromagnéticos foron considerados durante campos acústicos intensos16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, axitación por arco28 e oscilación29, arcos de plasma pulsado30,31 e outros métodos32. Fixar ao substrato usando unha fonte externa de ultrasóns de alta intensidade (a 20 kHz). O refinamento do gran inducido por ultrasóns atribúese ao aumento da zona de subarrefriamento da composición debido ao gradiente de temperatura reducido e á mellora dos ultrasóns para xerar novos cristalitos mediante cavitación.
Neste traballo, investigamos a posibilidade de alterar a estrutura do gran dos aceiros inoxidables austeníticos mediante a sonicación do baño fundido con ondas sonoras xeradas polo propio láser de fusión. A modulación da intensidade da radiación láser incidente no medio absorbente de luz resulta na xeración de ondas ultrasónicas, que alteran a microestrutura do material. Esta modulación da intensidade da radiación láser pódese integrar facilmente nas impresoras 3D SLM existentes. Os experimentos deste traballo realizáronse en placas de aceiro inoxidable cuxas superficies foron expostas a radiación láser de intensidade modulada. Polo tanto, tecnicamente, realízase un tratamento superficial con láser. Non obstante, se se realiza un tratamento láser deste tipo na superficie de cada capa, durante a acumulación capa por capa, conséguense efectos en todo o volume ou en partes seleccionadas do volume. Noutras palabras, se a peza se constrúe capa por capa, o tratamento superficial con láser de cada capa é equivalente ao "tratamento de volume con láser".
Mentres que na terapia ultrasónica baseada en cornos ultrasónicos, a enerxía ultrasónica da onda sonora estacionaria distribúese por todo o compoñente, mentres que a intensidade ultrasónica inducida polo láser está moi concentrada preto do punto onde se absorbe a radiación láser. O uso dun sonotrodo nunha máquina de fusión de leito de po SLM é complicado porque a superficie superior do leito de po exposto á radiación láser debe permanecer estacionaria. Ademais, non hai tensión mecánica na superficie superior da peza. Polo tanto, a tensión acústica é próxima a cero e a velocidade das partículas ten unha amplitude máxima en toda a superficie superior da peza. A presión sonora dentro de toda a piscina fundida non pode superar o 0,1 % da presión máxima xerada polo cabezal de soldadura, porque a lonxitude de onda das ondas ultrasónicas cunha frecuencia de 20 kHz en aceiro inoxidable é \(\sim 0.3~\text {m}\), e a profundidade adoita ser menor que \(\sim 0.3~\text {mm}\). Polo tanto, o efecto dos ultrasóns na cavitación pode ser pequeno.
Cómpre sinalar que o uso da radiación láser de intensidade modulada na deposición directa de metal por láser é unha área activa de investigación35,36,37,38.
O efecto térmico da radiación láser incidente no medio é a base de case todas as técnicas láser 39, 40 para o procesamento de materiais, como o corte 41, a soldadura, o endurecemento, a perforación 42, a limpeza de superficies, a aliaxe de superficies, o pulido de superficies 43, etc. A invención do láser estimulou novos desenvolvementos nas técnicas de procesamento de materiais, e os resultados preliminares foron resumidos en numerosas revisións e monografías 44, 45, 46.
Cómpre sinalar que calquera acción non estacionaria sobre o medio, incluída a acción láser sobre o medio absorbente, resulta na excitación de ondas acústicas nel con máis ou menos eficiencia. Inicialmente, o foco principal centrouse na excitación láser de ondas en líquidos e nos diversos mecanismos de excitación térmica do son (expansión térmica, evaporación, cambio de volume durante a transición de fase, contracción, etc.) 47, 48, 49. Numerosas monografías 50, 51, 52 proporcionan análises teóricas deste proceso e as súas posibles aplicacións prácticas.
Estas cuestións foron debatidas posteriormente en varias conferencias, e a excitación láser de ultrasóns ten aplicacións tanto nas aplicacións industriais da tecnoloxía láser53 como na medicina54. Polo tanto, pódese considerar que se estableceu o concepto básico do proceso polo cal a luz láser pulsada actúa sobre un medio absorbente. A inspección por ultrasóns láser utilízase para a detección de defectos en mostras fabricadas con SLM55,56.
O efecto das ondas de choque xeradas por láser sobre os materiais é a base do granallado por láser57,58,59, que tamén se emprega para o tratamento superficial de pezas fabricadas de forma aditiva60. Non obstante, o reforzo por choque láser é máis eficaz en pulsos láser de nanosegundos e superficies cargadas mecanicamente (por exemplo, cunha capa de líquido)59 porque a carga mecánica aumenta a presión máxima.
Realizáronse experimentos para investigar os posibles efectos de varios campos físicos na microestrutura de materiais solidificados. O diagrama funcional da configuración experimental móstrase na Figura 1. Empregouse un láser de estado sólido Nd:YAG pulsado que funciona en modo de funcionamento libre (duración do pulso \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\)). Cada pulso láser pásase a través dunha serie de filtros de densidade neutra e un sistema de placas divisoras de feixe. Dependendo da combinación de filtros de densidade neutra, a enerxía do pulso no obxectivo varía de \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) a \(E_L \sim 100~\text {mJ}\). O feixe láser reflectido polo divisor de feixe aliméntase a un fotodíodo para a adquisición simultánea de datos, e utilízanse dous calorímetros (fotodíodos cun tempo de resposta longo superior a \(1~\text {ms}\)) para determinar o incidente e o reflectido polo obxectivo, e dous medidores de potencia (fotodíodos con resposta curta veces\(<10~\text {ns}\)) para determinar a potencia óptica incidente e reflectida. Os calorímetros e os medidores de potencia foron calibrados para dar valores en unidades absolutas usando un detector de termopila Gentec-EO XLP12-3S-H2-D0 e un espello dieléctrico montado na localización da mostra. Enfocar o feixe no obxectivo usando unha lente (revestimento antirreflectante a \(1,06 \upmu \text {m}\), distancia focal \(160~\text {mm}\)) e unha cintura do feixe na superficie do obxectivo de 60– \(100~\upmu\text {m}\).
Diagrama esquemático funcional da configuración experimental: 1—láser; 2—feixe láser; 3—filtro de densidade neutra; 4—fotodiodo sincronizado; 5—divisor de feixe; 6—diafragma; 7—calorímetro do feixe incidente; 8—calorímetro do feixe reflectido; 9—medidor de potencia do feixe incidente; 10—medidor de potencia do feixe reflectido; 11—lente de enfoque; 12—espello; 13—mostra; 14—transdutor piezoeléctrico de banda ancha; 15—conversor 2D; 16—microcontrolador de posicionamento; 17—unidade de sincronización; 18—sistema de adquisición dixital multicanle con varias taxas de mostraxe; 19—ordenador persoal.
O tratamento ultrasónico realízase do seguinte xeito. O láser funciona en modo de funcionamento libre; polo tanto, a duración do pulso láser é de \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\), que consiste en varias duracións de aproximadamente \(1.5~\upmu \text {s} \) cada unha. A forma temporal do pulso láser e o seu espectro constan dunha envolvente de baixa frecuencia e unha modulación de alta frecuencia, cunha frecuencia media de aproximadamente \(0.7~\text {MHz}\), como se mostra na Figura 2. A envolvente de frecuencia proporciona o quecemento e a posterior fusión e evaporación do material, mentres que o compoñente de alta frecuencia proporciona as vibracións ultrasónicas debido ao efecto fotoacústico. A forma de onda do pulso ultrasónico xerado polo láser está determinada principalmente pola forma temporal da intensidade do pulso láser. Vai de \(7~\text {kHz}\) a \(2~\text {MHz}\), e a frecuencia central é de \(~ 0,7~\text {MHz}\). Os pulsos acústicos debidos ao efecto fotoacústico rexistráronse empregando transdutores piezoeléctricos de banda ancha feitos de películas de fluoruro de polivinilideno. A forma de onda rexistrada e o seu espectro móstranse na Figura 2. Cómpre sinalar que a forma dos pulsos láser é típica dun láser de modo de funcionamento libre.
Distribución temporal da intensidade do pulso láser (a) e da velocidade do son na superficie posterior da mostra (b), espectros do pulso láser (c) e do pulso ultrasónico (d) calculados como media en 300 pulsos láser (curva vermella) para un único pulso láser (curva azul).
Podemos distinguir claramente os compoñentes de baixa e alta frecuencia do tratamento acústico correspondentes á envolvente de baixa frecuencia do pulso láser e á modulación de alta frecuencia, respectivamente. As lonxitudes de onda das ondas acústicas xeradas pola envolvente do pulso láser superan os \(40~\text {cm}\); polo tanto, espérase o efecto principal dos compoñentes de alta frecuencia de banda ancha do sinal acústico na microestrutura.
Os procesos físicos na SLM son complexos e ocorren simultaneamente en diferentes escalas espaciais e temporais. Polo tanto, os métodos multiescala son os máis axeitados para a análise teórica da SLM. Os modelos matemáticos deberían ser inicialmente multifísicos. A mecánica e a termofísica dun medio multifásico "fusión sólido-líquido" que interactúa cunha atmosfera de gas inerte poden entón describirse eficazmente. As características das cargas térmicas dos materiais na SLM son as seguintes.
Velocidades de quecemento e arrefriamento de ata \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ debido á irradiación láser localizada con densidades de potencia de ata \(10^{13}~\text {W} cm}^2\).
O ciclo de fusión-solidificación dura entre 1 e \(10~\text {ms}\), o que contribúe á rápida solidificación da zona de fusión durante o arrefriamento.
O quecemento rápido da superficie da mostra resulta na formación de altas tensións termoelásticas na capa superficial. Unha porción suficiente (ata o 20 %) da capa de po evapórase fortemente63, o que resulta nunha carga de presión adicional na superficie en resposta á ablación láser. En consecuencia, a deformación inducida distorsiona significativamente a xeometría da peza, especialmente preto dos soportes e elementos estruturais delgados. A alta velocidade de quecemento no recocido láser pulsado resulta na xeración de ondas de deformación ultrasónica que se propagan desde a superficie ata o substrato. Para obter datos cuantitativos precisos sobre a distribución local de tensión e deformación, realízase unha simulación mesoscópica do problema de deformación elástica conxugado coa transferencia de calor e masa.
As ecuacións gobernantes do modelo inclúen (1) ecuacións de transferencia de calor non estacionaria onde a condutividade térmica depende do estado de fase (pó, masa fundida, policristalina) e da temperatura, (2) flutuacións na deformación elástica despois da ablación continua e a ecuación de expansión termoelástica. O problema do valor límite determínase mediante condicións experimentais. O fluxo láser modulado defínese na superficie da mostra. O arrefriamento por convección inclúe a intercambio de calor condutivo e o fluxo evaporativo. O fluxo de masa defínese en función do cálculo da presión de vapor saturado do material que se evapora. Úsase a relación tensión-deformación elastoplástica onde a tensión termoelástica é proporcional á diferenza de temperatura. Para a potencia nominal \(300~\text {W}\), a frecuencia \(10^5~\text {Hz}\), o coeficiente intermitente 100 e \(200~\upmu \text {m}\ ) do diámetro efectivo do feixe.
A figura 3 mostra os resultados da simulación numérica da zona fundida empregando un modelo matemático macroscópico. O diámetro da zona de fusión é de \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) de radio) e \(40~\upmu \text {m}\) de profundidade. Os resultados da simulación mostran que a temperatura da superficie varía localmente co tempo en \(100~\text {K}\) debido ao alto factor intermitente da modulación do pulso. As taxas de quecemento \(V_h\) e arrefriamento \(V_c\) son da orde de \(10^7\) e \(10^6~\text {K}/\text {s}\), respectivamente. Estes valores concordan ben coa nosa análise anterior64. Unha diferenza dunha orde de magnitude entre \(V_h\) e \(V_c\) resulta nun rápido sobrequecemento da capa superficial, onde a condución térmica ao substrato é insuficiente para eliminar a calor. Polo tanto, a \(t=26~\upmu \text {s}\) a temperatura superficial alcanza un máximo de \(4800~\text {K}\). A evaporación vigorosa do material pode provocar que a superficie da mostra sexa sometida a unha presión excesiva e se desprenda.
Resultados da simulación numérica da zona de fusión dun recocido por pulso láser único nunha placa de mostra de 316L. O tempo desde o comezo do pulso ata que a profundidade da piscina fundida alcanza o valor máximo é de \(180~\upmu\text {s}\). A isoterma\(T = T_L = 1723~\text {K}\) representa o límite entre as fases líquida e sólida. As isóbaras (liñas amarelas) corresponden á tensión de cedencia calculada en función da temperatura na seguinte sección. Polo tanto, no dominio entre as dúas isoliñas (isotermas\(T=T_L\) e isóbaras\(\sigma =\sigma _V(T)\)), a fase sólida está sometida a fortes cargas mecánicas, o que pode levar a cambios na microestrutura.
Este efecto explícase con máis detalle na Figura 4a, onde se representa graficamente o nivel de presión na zona fundida en función do tempo e da distancia desde a superficie. En primeiro lugar, o comportamento da presión está relacionado coa modulación da intensidade do pulso láser descrita na Figura 2 anterior. Observouse unha presión máxima \text{s}\) de aproximadamente \(10~\text {MPa}\) a aproximadamente \(t=26~\upmu). En segundo lugar, a flutuación da presión local no punto de control ten as mesmas características de oscilación que a frecuencia de \(500~\text {kHz}\). Isto significa que as ondas de presión ultrasónicas se xeran na superficie e logo se propagan ao substrato.
As características calculadas da zona de deformación preto da zona de fusión móstranse na figura 4b. A ablación láser e a tensión termoelástica xeran ondas de deformación elástica que se propagan ao substrato. Como se pode ver na figura, hai dúas etapas de xeración de tensión. Durante a primeira fase de \(t < 40~\upmu \text {s}\), a tensión de Mises aumenta a \(8~\text {MPa}\) cunha modulación similar á presión superficial. Esta tensión ocorre debido á ablación láser e non se observou ningunha tensión termoelástica nos puntos de control porque a zona inicial afectada pola calor era demasiado pequena. Cando a calor se disipa no substrato, o punto de control xera unha alta tensión termoelástica por riba de \(40~\text {MPa}\).
Os niveis de tensión modulados obtidos teñen un impacto significativo na interface sólido-líquido e poden ser o mecanismo de control que rexe a traxectoria de solidificación. O tamaño da zona de deformación é de 2 a 3 veces maior que o da zona de fusión. Como se mostra na Figura 3, compáranse a localización da isoterma de fusión e o nivel de tensión igual á tensión de cedencia. Isto significa que a irradiación láser pulsada proporciona altas cargas mecánicas en áreas localizadas cun diámetro efectivo entre 300 e \(800~\upmu \text {m}\) dependendo do tempo instantáneo.
Polo tanto, a complexa modulación do recocido por láser pulsado leva ao efecto ultrasónico. A vía de selección da microestrutura é diferente se se compara co SLM sen carga ultrasónica. As rexións inestables deformadas conducen a ciclos periódicos de compresión e estiramento na fase sólida. Así, a formación de novos límites de grans e límites de subgrans faise viable. Polo tanto, as propiedades microestruturais pódense cambiar intencionadamente, como se mostra a continuación. As conclusións obtidas brindan a posibilidade de deseñar un prototipo de SLM impulsado por ultrasóns inducido por modulación de pulsos. Neste caso, pódese excluír o indutor piezoeléctrico 26 utilizado noutro lugar.
(a) Presión en función do tempo, calculada a diferentes distancias da superficie 0, 20 e \(40~\upmu \text {m}\) ao longo do eixe de simetría. (b) Tensión de Von Mises dependente do tempo calculada nunha matriz sólida a distancias 70, 120 e \(170~\upmu \text {m}\) da superficie da mostra.
Os experimentos realizáronse en placas de aceiro inoxidable AISI 321H con dimensións \(20 × 20 × 5 ~ \text {mm}\). Despois de cada pulso láser, a placa móvese \(50 ~ \upmu \text {m}\), e a cintura do feixe láser na superficie do obxectivo é duns \(100 ~ \upmu \text {m}\). Realízanse ata cinco pasadas posteriores do feixe ao longo da mesma pista para inducir a refusión do material procesado para o refinamento do gran. En todos os casos, a zona refundida sonicouse, dependendo do compoñente oscilatorio da radiación láser. Isto resulta nunha redución de máis de 5 veces na área media do gran. A figura 5 mostra como cambia a microestrutura da rexión fundida por láser co número de ciclos (pasadas) de refusión posteriores.
Subparcelas (a, d, g, j) e (b, e, h, k): microestrutura das rexións fundidas con láser, subparcelas (c, f, i, l): distribución de área dos grans coloreados. O sombreado representa as partículas utilizadas para calcular o histograma. As cores corresponden ás rexións de grans (véxase a barra de cores na parte superior do histograma). As subparcelas (ac) corresponden ao aceiro inoxidable sen tratar e as subparcelas (df), (gi) e (jl) corresponden a 1, 3 e 5 refusións.
Dado que a enerxía do pulso láser non cambia entre as pasadas posteriores, a profundidade da zona fundida é a mesma. Polo tanto, o canal posterior "cobre" completamente o anterior. Non obstante, o histograma mostra que a área media e mediana do gran diminúe ao aumentar o número de pasadas. Isto pode indicar que o láser actúa sobre o substrato en lugar de sobre a masa fundida.
O refinamento do gran pode estar causado polo arrefriamento rápido do baño fundido65. Realizouse outro conxunto de experimentos nos que as superficies de placas de aceiro inoxidable (321H e 316L) foron expostas a radiación láser de onda continua na atmosfera (Fig. 6) e no baleiro (Fig. 7). A potencia media do láser (300 W e 100 W, respectivamente) e a profundidade do baño fundido son próximas aos resultados experimentais do láser Nd:YAG en modo de funcionamento libre. Non obstante, observouse unha estrutura columnar típica.
Microestrutura da rexión fundida por láser dun láser de onda continua (300 W de potencia constante, velocidade de varrido de 200 mm/s, aceiro inoxidable AISI 321H).
(a) Imaxes de microestrutura e (b) difracción de retrodispersión de electróns da rexión fundida por láser no baleiro cun láser de onda continua (100 W de potencia constante, velocidade de varrido de 200 mm/s, aceiro inoxidable AISI 316L)\ (\sim 2~\text {mbar}\).
Polo tanto, demóstrase claramente que a complexa modulación da intensidade do pulso láser ten un efecto significativo na microestrutura resultante. Cremos que este efecto é de natureza mecánica e ocorre debido á xeración de vibracións ultrasónicas que se propagan desde a superficie irradiada da masa fundida profundamente na mostra. Obtivéronse resultados similares en 13, 26, 34, 66, 67 utilizando transdutores piezoeléctricos externos e sonotrodos que proporcionan ultrasóns de alta intensidade en varios materiais, incluíndo a aliaxe Ti-6Al-4V 26 e o ​​aceiro inoxidable 34, como resultado de. O posible mecanismo especúlase do seguinte xeito. Os ultrasóns intensos poden causar cavitación acústica, como se demostra na imaxe de raios X de sincrotrón in situ ultrarrápida. O colapso das burbullas de cavitación á súa vez xera ondas de choque no material fundido, cuxa presión frontal alcanza aproximadamente \(100~\text {MPa}\)69. Estas ondas de choque poden ser o suficientemente fortes como para promover a formación de núcleos en fase sólida de tamaño crítico en líquidos a granel, interrompendo a estrutura típica de grans columnares de fabricación aditiva capa por capa.
Aquí, propoñemos outro mecanismo responsable da modificación estrutural mediante sonicación intensa. Inmediatamente despois da solidificación, o material está a unha temperatura alta preto do punto de fusión e ten unha tensión de cedencia extremadamente baixa. As ondas ultrasónicas intensas poden facer que o fluxo plástico altere a estrutura do gran do material quente, recentemente solidificado. Non obstante, hai datos experimentais fiables sobre a dependencia da temperatura da tensión de cedencia dispoñibles en \(T\lesssim 1150~\text {K}\) (véxase a Figura 8). Polo tanto, para probar esta hipótese, realizamos simulacións de dinámica molecular (MD) dunha composición de Fe-Cr-Ni similar ao aceiro AISI 316 L para avaliar o comportamento da tensión de cedencia preto do punto de fusión. Para calcular a tensión de cedencia, empregamos a técnica de relaxación da tensión de cizallamento MD detallada en 70, 71, 72, 73. Para os cálculos de interacción interatómica, empregamos o Modelo Atómico Integrado (EAM) de 74. As simulacións MD realizáronse utilizando os códigos LAMMPS 75,76. Os detalles das simulacións MD publicaranse noutro lugar. Os resultados do cálculo MD do rendemento A tensión en función da temperatura móstranse na figura 8 xunto cos datos experimentais dispoñibles e outras avaliacións77,78,79,80,81,82.
Tensión de cedencia para aceiro inoxidable austenítico AISI grao 316 e composición do modelo fronte á temperatura para simulacións MD. Medicións experimentais das referencias: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81. Véxase (f)82 é un modelo empírico da dependencia da tensión de cedencia-temperatura para a medición de tensión en liña durante a fabricación aditiva asistida por láser. Os resultados das simulacións MD a grande escala neste estudo denomínanse \(\vartriangleleft\) para un monocristal infinito libre de defectos e \(\vartriangleright\) para grans finitos tendo en conta o tamaño medio do gran a través da relación Hall-Petch Dimensións\(d = 50~\upmu \text {m}\).
Pódese observar que a \(T>1500~\text {K}\) a tensión de cedencia cae por debaixo de \(40~\text {MPa}\). Por outra banda, as estimacións predín que a amplitude ultrasónica xerada polo láser supera \(40~\text {MPa}\) (véxase a Fig. 4b), o que é suficiente para inducir o fluxo plástico no material quente que acaba de solidificar.
Investigouse experimentalmente a formación da microestrutura do aceiro inoxidable austenítico 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) durante a soldadura por soldeo (SLM) empregando unha fonte láser pulsada de intensidade modulada complexa.
Observouse unha redución do tamaño do gran na zona de fusión por láser debido á refusión continua por láser despois de 1, 3 ou 5 pasadas.
A modelización macroscópica mostra que o tamaño estimado da rexión onde a deformación ultrasónica pode afectar positivamente a fronte de solidificación é de ata \(1~\text {mm}\).
O modelo microscópico de densidade molecular (MD) mostra que o límite elástico do aceiro inoxidable austenítico AISI 316 redúcese significativamente a \(40~\text {MPa}\) preto do punto de fusión.
Os resultados obtidos suxiren un método para controlar a microestrutura dos materiais mediante procesamento láser modulado complexo e poderían servir como base para crear novas modificacións da técnica SLM pulsada.
Liu, Y. et al. Evolución microestrutural e propiedades mecánicas de materiais compostos in situ de TiB2/AlSi10Mg mediante fusión selectiva por láser [J].J. Alloys.compound.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
Gao, S. et al. Enxeñaría de límites de gran por recristalización da fusión selectiva por láser de aceiro inoxidable 316L [J]. Journal of Alma Mater. 200, 366–377. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. e Qiu, C. Desenvolvemento in situ de microestruturas tipo sándwich con ductilidade mellorada mediante recalentamento por láser de aliaxes de titanio fundidas por láser.science.Rep. 10, 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniya, A. et al. Fabricación aditiva de pezas de Ti-6Al-4V mediante deposición de metal por láser (LMD): proceso, microestrutura e propiedades mecánicas. J. Alloys.compound.804, 163–191. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
Kumara, C. et al. Modelado microestrutural da deposición de enerxía dirixida por po metálico láser da aliaxe 718. Add to.manufacture.25, 357–364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
Busey, M. et al. Estudo paramétrico de imaxe de bordos de Bragg con neutróns en mostras fabricadas aditivamente tratadas por granallado por choque láser.science.Rep. 11, 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. et al. Microestrutura de gradiente e propiedades mecánicas do Ti-6Al-4V fabricado aditivamente por fusión por feixe de electróns. Alma Mater Journal. 97, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).