Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ CSS కి పరిమిత మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైలింగ్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను ప్రదర్శిస్తాము.
తయారీ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తుల సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడానికి సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ ఆధారంగా ఒక కొత్త యంత్రాంగం ప్రతిపాదించబడింది. సంక్లిష్ట తీవ్రత-మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ రేడియేషన్ ద్వారా కరిగిన కొలనులో అధిక-తీవ్రత కలిగిన అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాల ఉత్పత్తిపై ఈ యంత్రాంగం ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు మరియు సంఖ్యా అనుకరణలు ఈ నియంత్రణ యంత్రాంగం సాంకేతికంగా సాధ్యమని మరియు ఆధునిక సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ యంత్రాల రూపకల్పనలో సమర్థవంతంగా విలీనం చేయవచ్చని చూపిస్తున్నాయి.
సంక్లిష్ట ఆకారపు భాగాల సంకలిత తయారీ (AM) ఇటీవలి దశాబ్దాలలో గణనీయంగా పెరిగింది. అయితే, సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ (SLM)1,2,3, డైరెక్ట్ లేజర్ మెటల్ డిపాజిషన్4,5,6, ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ మెల్టింగ్7,8 మరియు ఇతరాలు9,10 వంటి వివిధ రకాల సంకలిత తయారీ ప్రక్రియలు ఉన్నప్పటికీ, భాగాలు లోపభూయిష్టంగా ఉండవచ్చు. ఇది ప్రధానంగా అధిక ఉష్ణ ప్రవణతలు, అధిక శీతలీకరణ రేట్లు మరియు ద్రవీభవన మరియు తిరిగి కరిగించే పదార్థాలలో తాపన చక్రాల సంక్లిష్టతతో సంబంధం ఉన్న కరిగిన పూల్ ఘనీకరణ ప్రక్రియ యొక్క నిర్దిష్ట లక్షణాల కారణంగా ఉంటుంది11, ఇది ఎపిటాక్సియల్ ధాన్యం పెరుగుదల మరియు గణనీయమైన సచ్ఛిద్రతకు దారితీస్తుంది12,13. ఫలితాలు థర్మల్ ప్రవణతలు, శీతలీకరణ రేట్లు మరియు మిశ్రమలోహ కూర్పును నియంత్రించడం లేదా చక్కటి సమాన ధాన్యం నిర్మాణాలను సాధించడానికి వివిధ లక్షణాల బాహ్య క్షేత్రాల ద్వారా (ఉదా., అల్ట్రాసౌండ్) అదనపు భౌతిక షాక్‌లను వర్తింపజేయడం అవసరమని చూపిస్తున్నాయి.
సాంప్రదాయిక కాస్టింగ్ ప్రక్రియలలో ఘనీకరణ ప్రక్రియపై కంపన చికిత్స ప్రభావం గురించి అనేక ప్రచురణలు ఆందోళన చెందుతున్నాయి. అయితే, బల్క్ మెల్ట్‌లకు బాహ్య క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేయడం వల్ల కావలసిన పదార్థ సూక్ష్మ నిర్మాణం ఉత్పత్తి కాదు. ద్రవ దశ యొక్క పరిమాణం తక్కువగా ఉంటే, పరిస్థితి నాటకీయంగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, బాహ్య క్షేత్రం ఘనీకరణ ప్రక్రియను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. తీవ్రమైన శబ్ద క్షేత్రాల సమయంలో విద్యుదయస్కాంత ప్రభావాలను పరిగణించారు.16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, ఆర్క్ స్టిరింగ్28 మరియు డోలనం29, పల్స్డ్ ప్లాస్మా ఆర్క్‌లు30,31 మరియు ఇతర పద్ధతులు32.బాహ్య అధిక-తీవ్రత అల్ట్రాసౌండ్ మూలాన్ని (20 kHz వద్ద) ఉపయోగించి ఉపరితలానికి అటాచ్ చేయండి.అల్ట్రాసౌండ్-ప్రేరిత ధాన్యం శుద్ధీకరణ తగ్గిన ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత మరియు పుచ్చు ద్వారా కొత్త స్ఫటికాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అల్ట్రాసౌండ్ మెరుగుదల కారణంగా పెరిగిన కూర్పు సబ్‌కూలింగ్ జోన్‌కు ఆపాదించబడింది.
ఈ పనిలో, కరిగిన పూల్‌ను ద్రవీభవన లేజర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ధ్వని తరంగాలతో సోనికేట్ చేయడం ద్వారా ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ యొక్క గ్రెయిన్ నిర్మాణాన్ని మార్చే అవకాశాన్ని మేము పరిశోధించాము. కాంతి-శోషక మాధ్యమంపై లేజర్ రేడియేషన్ సంఘటన యొక్క తీవ్రత మాడ్యులేషన్ అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాల ఉత్పత్తికి దారితీస్తుంది, ఇది పదార్థం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది. లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క ఈ తీవ్రత మాడ్యులేషన్‌ను ఇప్పటికే ఉన్న SLM 3D ప్రింటర్లలో సులభంగా విలీనం చేయవచ్చు. ఈ పనిలో ప్రయోగాలు తీవ్రత-మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ రేడియేషన్‌కు గురైన ఉపరితలాలు కలిగిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ప్లేట్‌లపై నిర్వహించబడ్డాయి. కాబట్టి, సాంకేతికంగా, లేజర్ ఉపరితల చికిత్స జరుగుతుంది. అయితే, అటువంటి లేజర్ చికిత్స ప్రతి పొర యొక్క ఉపరితలంపై నిర్వహించబడితే, పొరల వారీగా నిర్మాణం సమయంలో, మొత్తం వాల్యూమ్‌పై లేదా వాల్యూమ్‌లోని ఎంచుకున్న భాగాలపై ప్రభావాలు సాధించబడతాయి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, భాగం పొరల వారీగా నిర్మించబడితే, ప్రతి పొర యొక్క లేజర్ ఉపరితల చికిత్స "లేజర్ వాల్యూమ్ చికిత్స"కి సమానం.
అల్ట్రాసోనిక్ హార్న్-ఆధారిత అల్ట్రాసోనిక్ థెరపీలో, స్టాండింగ్ సౌండ్ వేవ్ యొక్క అల్ట్రాసోనిక్ శక్తి భాగం అంతటా పంపిణీ చేయబడుతుంది, అయితే లేజర్-ప్రేరిత అల్ట్రాసోనిక్ తీవ్రత లేజర్ రేడియేషన్ గ్రహించబడే బిందువు దగ్గర ఎక్కువగా కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది. SLM పౌడర్ బెడ్ ఫ్యూజన్ మెషిన్‌లో సోనోట్రోడ్‌ను ఉపయోగించడం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే లేజర్ రేడియేషన్‌కు గురైన పౌడర్ బెడ్ యొక్క పై ఉపరితలం స్థిరంగా ఉండాలి. అదనంగా, భాగం యొక్క పై ఉపరితలంపై యాంత్రిక ఒత్తిడి ఉండదు. అందువల్ల, శబ్ద ఒత్తిడి సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు కణ వేగం భాగం యొక్క మొత్తం పై ఉపరితలంపై గరిష్ట వ్యాప్తిని కలిగి ఉంటుంది. మొత్తం కరిగిన పూల్ లోపల ధ్వని పీడనం వెల్డింగ్ హెడ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన గరిష్ట పీడనంలో 0.1% మించకూడదు, ఎందుకంటే స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో 20 kHz ఫ్రీక్వెన్సీ కలిగిన అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాల తరంగదైర్ఘ్యం \(\sim 0.3~\text {m}\), మరియు లోతు సాధారణంగా \(\sim 0.3~\text {mm}\) కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, పుచ్చుపై అల్ట్రాసౌండ్ ప్రభావం తక్కువగా ఉండవచ్చు.
ప్రత్యక్ష లేజర్ లోహ నిక్షేపణలో తీవ్రత-మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ రేడియేషన్ వాడకం పరిశోధన యొక్క చురుకైన ప్రాంతం అని గమనించాలి35,36,37,38.
లేజర్ రేడియేషన్ వల్ల మాధ్యమంపై కలిగే ఉష్ణ ప్రభావం, కటింగ్41, వెల్డింగ్, గట్టిపడటం, డ్రిల్లింగ్42, ఉపరితల శుభ్రపరచడం, ఉపరితల మిశ్రమలోహం, ఉపరితల పాలిషింగ్43 వంటి పదార్థ ప్రాసెసింగ్ కోసం దాదాపు అన్ని లేజర్ పద్ధతులకు [39, 40] ఆధారం. లేజర్ ఆవిష్కరణ పదార్థాల ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల్లో కొత్త పరిణామాలను ప్రేరేపించింది మరియు ప్రాథమిక ఫలితాలు అనేక సమీక్షలు మరియు మోనోగ్రాఫ్‌లలో [44,45,46] సంగ్రహించబడ్డాయి.
శోషక మాధ్యమంపై లేసింగ్ చర్యతో సహా మాధ్యమంపై ఏదైనా స్థిరత్వం లేని చర్య దానిలోని శబ్ద తరంగాలను ఎక్కువ లేదా తక్కువ సామర్థ్యంతో ఉత్తేజపరుస్తుందని గమనించాలి. ప్రారంభంలో, ద్రవాలలో తరంగాల లేజర్ ఉత్తేజనం మరియు ధ్వని యొక్క వివిధ ఉష్ణ ఉత్తేజిత విధానాలపై (ఉష్ణ విస్తరణ, బాష్పీభవనం, దశ పరివర్తన సమయంలో వాల్యూమ్ మార్పు, సంకోచం మొదలైనవి) ప్రధాన దృష్టి ఉండేది. 47, 48, 49. అనేక మోనోగ్రాఫ్‌లు 50, 51, 52 ఈ ప్రక్రియ యొక్క సైద్ధాంతిక విశ్లేషణలను మరియు దాని సాధ్యమైన ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను అందిస్తాయి.
ఈ సమస్యలు తరువాత వివిధ సమావేశాలలో చర్చించబడ్డాయి మరియు అల్ట్రాసౌండ్ యొక్క లేజర్ ఉత్తేజం లేజర్ టెక్నాలజీ53 మరియు వైద్యం54 యొక్క పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. అందువల్ల, పల్స్డ్ లేజర్ కాంతి శోషక మాధ్యమంపై పనిచేసే ప్రక్రియ యొక్క ప్రాథమిక భావన స్థాపించబడిందని పరిగణించవచ్చు. SLM-తయారీ చేసిన నమూనాల లోపాన్ని గుర్తించడానికి లేజర్ అల్ట్రాసోనిక్ తనిఖీని ఉపయోగిస్తారు55,56.
లేజర్-ఉత్పత్తి షాక్ తరంగాల ప్రభావం పదార్థాలపై లేజర్ షాక్ పీనింగ్‌కు ఆధారం57,58,59, ఇది సంకలితంగా తయారు చేయబడిన భాగాల ఉపరితల చికిత్సకు కూడా ఉపయోగించబడుతుంది60. అయితే, లేజర్ షాక్ బలోపేతం నానోసెకండ్ లేజర్ పల్స్‌లు మరియు యాంత్రికంగా లోడ్ చేయబడిన ఉపరితలాలపై (ఉదా. ద్రవ పొరతో)59 అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే యాంత్రిక లోడింగ్ గరిష్ట ఒత్తిడిని పెంచుతుంది.
ఘనీభవించిన పదార్థాల సూక్ష్మ నిర్మాణంపై వివిధ భౌతిక క్షేత్రాల ప్రభావాలను పరిశోధించడానికి ప్రయోగాలు నిర్వహించబడ్డాయి. ప్రయోగాత్మక సెటప్ యొక్క క్రియాత్మక రేఖాచిత్రం చిత్రం 1లో చూపబడింది. ఫ్రీ-రన్నింగ్ మోడ్‌లో పనిచేసే పల్స్డ్ Nd:YAG సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ (పల్స్ వ్యవధి \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}}) ఉపయోగించబడింది. ప్రతి లేజర్ పల్స్ తటస్థ సాంద్రత ఫిల్టర్‌ల శ్రేణి మరియు బీమ్ స్ప్లిటర్ ప్లేట్ సిస్టమ్ ద్వారా పంపబడుతుంది. తటస్థ సాంద్రత ఫిల్టర్‌ల కలయికపై ఆధారపడి, లక్ష్యంపై పల్స్ శక్తి \(E_L \sim 20~\text {mJ}\) నుండి \(E_L \sim 100~\text {mJ}\) వరకు ఉంటుంది. బీమ్ స్ప్లిటర్ నుండి ప్రతిబింబించే లేజర్ పుంజం ఏకకాలంలో డేటా సముపార్జన కోసం ఫోటోడయోడ్‌కు అందించబడుతుంది మరియు రెండు కెలోరిమీటర్లు (\(1~\text {ms}}\) కంటే ఎక్కువ ప్రతిస్పందన సమయం కలిగిన ఫోటోడయోడ్‌లు) లక్ష్యానికి జరిగిన సంఘటనను మరియు ప్రతిబింబించే సంఘటనను నిర్ణయించడానికి మరియు రెండు పవర్ మీటర్లు (ఫోటోడయోడ్‌లు) ఉపయోగించబడతాయి. సంఘటన మరియు ప్రతిబింబించే ఆప్టికల్ శక్తిని నిర్ణయించడానికి తక్కువ ప్రతిస్పందన సమయాలు\(<10~\text {ns}\)). థర్మోపైల్ డిటెక్టర్ Gentec-EO XLP12-3S-H2-D0 మరియు నమూనా స్థానంలో అమర్చబడిన డైఎలెక్ట్రిక్ మిర్రర్ ఉపయోగించి సంపూర్ణ యూనిట్లలో విలువలను ఇవ్వడానికి క్యాలరీమీటర్లు మరియు పవర్ మీటర్లు క్రమాంకనం చేయబడ్డాయి. లెన్స్ (యాంటీరిఫ్లెక్షన్ పూత \(1.06 \upmu \text {m}\), ఫోకల్ పొడవు \(160~\text {mm}\)) మరియు లక్ష్య ఉపరితలం 60– \(100~\upmu\text {m}\) వద్ద బీమ్ నడుము ఉపయోగించి బీమ్‌ను లక్ష్యంపై కేంద్రీకరించండి.
ప్రయోగాత్మక సెటప్ యొక్క ఫంక్షనల్ స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం: 1—లేజర్; 2—లేజర్ పుంజం; 3—తటస్థ సాంద్రత వడపోత; 4—సమకాలీకరించబడిన ఫోటోడయోడ్; 5—బీమ్ స్ప్లిటర్; 6—డయాఫ్రాగమ్; 7—సంఘటన పుంజం యొక్క క్యాలరీమీటర్; 8—ప్రతిబింబించిన పుంజం యొక్క క్యాలరీమీటర్; 9—సంఘటన పుంజం పవర్ మీటర్; 10—ప్రతిబింబించిన పుంజం పవర్ మీటర్; 11—ఫోకసింగ్ లెన్స్; 12—మిర్రర్; 13—శాంపిల్; 14—బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్; 15—2D కన్వర్టర్; 16—స్థానిక మైక్రోకంట్రోలర్; 17—సమకాలీకరణ యూనిట్; 18—వివిధ నమూనా రేట్లతో బహుళ-ఛానల్ డిజిటల్ సముపార్జన వ్యవస్థ; 19—వ్యక్తిగత కంప్యూటర్.
అల్ట్రాసోనిక్ చికిత్స ఈ క్రింది విధంగా నిర్వహించబడుతుంది. లేజర్ ఫ్రీ-రన్నింగ్ మోడ్‌లో పనిచేస్తుంది; అందువల్ల లేజర్ పల్స్ యొక్క వ్యవధి \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\), ఇది సుమారుగా \(1.5~\upmu \text {s } \) బహుళ వ్యవధులను కలిగి ఉంటుంది. లేజర్ పల్స్ యొక్క తాత్కాలిక ఆకారం మరియు దాని స్పెక్ట్రం తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ఎన్వలప్ మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్‌ను కలిగి ఉంటాయి, సగటు ఫ్రీక్వెన్సీ సుమారు \(0.7~\text {MHz}}) చిత్రం 2లో చూపిన విధంగా.- ఫ్రీక్వెన్సీ ఎన్వలప్ పదార్థం యొక్క తాపన మరియు తదుపరి ద్రవీభవన మరియు బాష్పీభవనాన్ని అందిస్తుంది, అయితే అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ భాగం ఫోటోఅకౌస్టిక్ ప్రభావం కారణంగా అల్ట్రాసోనిక్ కంపనాలను అందిస్తుంది. లేజర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అల్ట్రాసోనిక్ పల్స్ యొక్క తరంగ రూపం ప్రధానంగా లేజర్ పల్స్ తీవ్రత యొక్క సమయ ఆకారం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది \(7~\text {kHz}) నుండి \ (2~\text {MHz}) వరకు ఉంటుంది మరియు మధ్య పౌనఃపున్యం \(~ 0.7~\text {MHz}) ఉంటుంది. ఫోటోఅకౌస్టిక్ ప్రభావం కారణంగా వచ్చే శబ్ద పప్పులు పాలీవినైలిడిన్ ఫ్లోరైడ్ ఫిల్మ్‌లతో తయారు చేయబడిన బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను ఉపయోగించి రికార్డ్ చేయబడ్డాయి. రికార్డ్ చేయబడిన తరంగ రూపం మరియు దాని స్పెక్ట్రం చిత్రం 2లో చూపబడ్డాయి. లేజర్ పప్పుల ఆకారం ఫ్రీ-రన్నింగ్ మోడ్ లేజర్‌కు విలక్షణమైనదని గమనించాలి.
నమూనా వెనుక ఉపరితలం వద్ద లేజర్ పల్స్ తీవ్రత (ఎ) మరియు ధ్వని వేగం యొక్క తాత్కాలిక పంపిణీ (బి), లేజర్ పల్స్ యొక్క స్పెక్ట్రా (సి) మరియు అల్ట్రాసోనిక్ పల్స్ (డి) ఒకే లేజర్ పల్స్ (నీలి వక్రత) కోసం సగటున 300 లేజర్ పల్స్‌లు (ఎరుపు వక్రత) కలిగి ఉన్నాయి.
లేజర్ పల్స్ యొక్క తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ఎన్వలప్ మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉండే అకౌస్టిక్ ట్రీట్‌మెంట్ యొక్క తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలను మనం స్పష్టంగా వేరు చేయవచ్చు. లేజర్ పల్స్ ఎన్వలప్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అకౌస్టిక్ తరంగాల తరంగదైర్ఘ్యాలు \(40~\text {cm}} కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి); కాబట్టి, అకౌస్టిక్ సిగ్నల్ యొక్క బ్రాడ్‌బ్యాండ్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాల యొక్క ప్రధాన ప్రభావం సూక్ష్మ నిర్మాణంపై ఉంటుందని భావిస్తున్నారు.
SLM లోని భౌతిక ప్రక్రియలు సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు వేర్వేరు ప్రాదేశిక మరియు తాత్కాలిక ప్రమాణాలపై ఒకేసారి జరుగుతాయి. అందువల్ల, SLM యొక్క సైద్ధాంతిక విశ్లేషణకు బహుళ-స్థాయి పద్ధతులు అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటాయి. గణిత నమూనాలు ప్రారంభంలో బహుళ-భౌతికంగా ఉండాలి. జడ వాయువు వాతావరణంతో సంకర్షణ చెందే బహుళ-దశ మాధ్యమం "ఘన-ద్రవ కరిగే" యొక్క మెకానిక్స్ మరియు థర్మోఫిజిక్స్‌ను అప్పుడు సమర్థవంతంగా వర్ణించవచ్చు. SLM లోని పదార్థ ఉష్ణ భారాల లక్షణాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.
\(10^{13}~\text {W} cm}^2\) వరకు శక్తి సాంద్రతలతో స్థానికీకరించిన లేజర్ వికిరణం కారణంగా తాపన మరియు శీతలీకరణ రేట్లు \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{ వరకు ఉన్నాయి.
ద్రవీభవన-ఘనీకరణ చక్రం 1 మరియు \(10~\text {ms}\) మధ్య ఉంటుంది, ఇది శీతలీకరణ సమయంలో ద్రవీభవన మండలం యొక్క వేగవంతమైన ఘనీభవనానికి దోహదం చేస్తుంది.
నమూనా ఉపరితలాన్ని వేగంగా వేడి చేయడం వలన ఉపరితల పొరలో అధిక థర్మోఎలాస్టిక్ ఒత్తిళ్లు ఏర్పడతాయి. పౌడర్ పొరలో తగినంత (20% వరకు) భాగం బలంగా ఆవిరైపోతుంది63, దీని ఫలితంగా లేజర్ అబ్లేషన్‌కు ప్రతిస్పందనగా ఉపరితలంపై అదనపు పీడన భారం ఏర్పడుతుంది. తత్ఫలితంగా, ప్రేరేపిత స్ట్రెయిన్ పార్ట్ జ్యామితిని గణనీయంగా వక్రీకరిస్తుంది, ముఖ్యంగా సపోర్ట్‌లు మరియు సన్నని నిర్మాణ మూలకాల దగ్గర. పల్స్డ్ లేజర్ ఎనియలింగ్‌లో అధిక తాపన రేటు ఉపరితలం నుండి సబ్‌స్ట్రేట్‌కు వ్యాపించే అల్ట్రాసోనిక్ స్ట్రెయిన్ తరంగాల ఉత్పత్తికి దారితీస్తుంది. స్థానిక ఒత్తిడి మరియు స్ట్రెయిన్ పంపిణీపై ఖచ్చితమైన పరిమాణాత్మక డేటాను పొందడానికి, వేడి మరియు ద్రవ్యరాశి బదిలీకి సంయోగం చేయబడిన సాగే వైకల్య సమస్య యొక్క మెసోస్కోపిక్ అనుకరణను నిర్వహిస్తారు.
మోడల్ యొక్క పాలక సమీకరణాలలో (1) ఉష్ణ వాహకత దశ స్థితి (పౌడర్, కరుగు, పాలీక్రిస్టలైన్) మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉండే అస్థిర ఉష్ణ బదిలీ సమీకరణాలు, (2) నిరంతర అబ్లేషన్ మరియు థర్మోఎలాస్టిక్ విస్తరణ సమీకరణం తర్వాత సాగే వైకల్యంలో హెచ్చుతగ్గులు ఉన్నాయి. సరిహద్దు విలువ సమస్య ప్రయోగాత్మక పరిస్థితుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ ఫ్లక్స్ నమూనా ఉపరితలంపై నిర్వచించబడింది. ఉష్ణప్రసరణ శీతలీకరణలో వాహక ఉష్ణ మార్పిడి మరియు బాష్పీభవన ప్రవాహం ఉంటాయి. బాష్పీభవన పదార్థం యొక్క సంతృప్త ఆవిరి పీడనం యొక్క గణన ఆధారంగా ద్రవ్యరాశి ఫ్లక్స్ నిర్వచించబడింది. థర్మోఎలాస్టిక్ ఒత్తిడి ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసానికి అనులోమానుపాతంలో ఉన్న చోట ఎలాస్టోప్లాస్టిక్ ఒత్తిడి-జాతి సంబంధం ఉపయోగించబడుతుంది. నామమాత్రపు శక్తి \(300~\text {W}\), ఫ్రీక్వెన్సీ \(10^5~\text {Hz}\), ప్రభావవంతమైన పుంజం వ్యాసం యొక్క అడపాదడపా గుణకం 100 మరియు \(200~\upmu \text {m}\).
మాక్రోస్కోపిక్ గణిత నమూనాను ఉపయోగించి కరిగిన జోన్ యొక్క సంఖ్యా అనుకరణ ఫలితాలను చిత్రం 3 చూపిస్తుంది. ఫ్యూజన్ జోన్ యొక్క వ్యాసం \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) వ్యాసార్థం) మరియు \(40~\upmu \text {m}\) లోతు. పల్స్ మాడ్యులేషన్ యొక్క అధిక అడపాదడపా కారకం కారణంగా ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత స్థానికంగా సమయంతో \(100~\text {K}\) గా మారుతుందని అనుకరణ ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. తాపన \(V_h\) మరియు శీతలీకరణ \(V_c\) రేట్లు వరుసగా \(10^7\) మరియు \(10^6~\text {K}/\text {s}\) క్రమంలో ఉంటాయి. ఈ విలువలు మా మునుపటి విశ్లేషణతో మంచి ఒప్పందంలో ఉన్నాయి64. \(V_h\) మరియు \(V_c\) మధ్య పరిమాణం యొక్క క్రమం వ్యత్యాసం ఉపరితల పొర యొక్క వేగవంతమైన వేడెక్కడానికి దారితీస్తుంది, ఇక్కడ ఉపరితలానికి ఉష్ణ వాహకత వేడిని తొలగించడానికి సరిపోదు. అందువల్ల, వద్ద \(t=26~\upmu \text {s}\) ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత గరిష్టంగా \(4800~\text {K}\) వరకు పెరుగుతుంది. పదార్థం యొక్క తీవ్రమైన బాష్పీభవనం నమూనా ఉపరితలం అధిక ఒత్తిడికి గురై, పై తొక్కకు దారితీస్తుంది.
316L నమూనా ప్లేట్‌పై సింగిల్ లేజర్ పల్స్ ఎనియలింగ్ యొక్క ద్రవీభవన జోన్ యొక్క సంఖ్యా అనుకరణ ఫలితాలు. పల్స్ ప్రారంభం నుండి కరిగిన పూల్ లోతు వరకు గరిష్ట విలువను చేరుకునే సమయం \(180~\upmu\text {s}\). ఐసోథర్మ్\(T = T_L = 1723~\text {K}\) ద్రవ మరియు ఘన దశల మధ్య సరిహద్దును సూచిస్తుంది. ఐసోబార్లు (పసుపు రేఖలు) తదుపరి విభాగంలో ఉష్ణోగ్రత యొక్క విధిగా లెక్కించబడిన దిగుబడి ఒత్తిడికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, రెండు ఐసోలిన్‌ల (ఐసోథర్మ్‌లు\(T=T_L\) మరియు ఐసోబార్లు\(\sigma =\sigma _V(T)\) మధ్య డొమైన్‌లో, ఘన దశ బలమైన యాంత్రిక లోడ్‌లకు లోబడి ఉంటుంది, ఇది సూక్ష్మ నిర్మాణంలో మార్పులకు దారితీయవచ్చు.
ఈ ప్రభావం Figure 4a లో మరింత వివరించబడింది, ఇక్కడ కరిగిన మండలంలో పీడన స్థాయి ఉపరితలం నుండి సమయం మరియు దూరం యొక్క విధిగా ప్లాట్ చేయబడింది. మొదట, పీడన ప్రవర్తన పైన ఉన్న Figure 2 లో వివరించిన లేజర్ పల్స్ తీవ్రత యొక్క మాడ్యులేషన్‌కు సంబంధించినది. గరిష్ట పీడనం \text{s}\) సుమారు \(t=26~\upmu వద్ద గమనించబడింది. రెండవది, నియంత్రణ బిందువు వద్ద స్థానిక పీడనం యొక్క హెచ్చుతగ్గులు \(500~\text {kHz}\) యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వలె అదే డోలనం లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. దీని అర్థం అల్ట్రాసోనిక్ పీడన తరంగాలు ఉపరితలం వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు తరువాత ఉపరితలంలోకి వ్యాపిస్తాయి.
ద్రవీభవన మండలానికి సమీపంలో ఉన్న వైకల్య మండలం యొక్క లెక్కించిన లక్షణాలు Fig. 4bలో చూపబడ్డాయి. లేజర్ అబ్లేషన్ మరియు థర్మోఎలాస్టిక్ ఒత్తిడి ఉపరితలంలోకి వ్యాపించే సాగే వైకల్య తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. చిత్రంలో చూడగలిగినట్లుగా, ఒత్తిడి ఉత్పత్తికి రెండు దశలు ఉన్నాయి. \(t < 40~\upmu \text {s}\) యొక్క మొదటి దశలో, ఉపరితల పీడనానికి సమానమైన మాడ్యులేషన్‌తో మిసెస్ ఒత్తిడి \(8~\text {MPa}\)కి పెరుగుతుంది. లేజర్ అబ్లేషన్ కారణంగా ఈ ఒత్తిడి సంభవిస్తుంది మరియు నియంత్రణ బిందువులలో థర్మోఎలాస్టిక్ ఒత్తిడి గమనించబడలేదు ఎందుకంటే ప్రారంభ ఉష్ణ-ప్రభావిత మండలం చాలా తక్కువగా ఉంది. ఉపరితలంలోకి వేడిని వెదజల్లినప్పుడు, నియంత్రణ స్థానం \(40~\text {MPa}\) పైన అధిక థర్మోఎలాస్టిక్ ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
పొందిన మాడ్యులేటెడ్ ఒత్తిడి స్థాయిలు ఘన-ద్రవ ఇంటర్‌ఫేస్‌పై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతాయి మరియు ఘనీకరణ మార్గాన్ని నియంత్రించే నియంత్రణ యంత్రాంగం కావచ్చు. డిఫార్మేషన్ జోన్ పరిమాణం ద్రవీభవన జోన్ కంటే 2 నుండి 3 రెట్లు పెద్దది. చిత్రం 3లో చూపిన విధంగా, ద్రవీభవన ఐసోథెర్మ్ యొక్క స్థానం మరియు దిగుబడి ఒత్తిడికి సమానమైన ఒత్తిడి స్థాయిని పోల్చారు. దీని అర్థం పల్సెడ్ లేజర్ వికిరణం తక్షణ సమయాన్ని బట్టి 300 మరియు \(800~\upmu \text {m}\) మధ్య ప్రభావవంతమైన వ్యాసం కలిగిన స్థానికీకరించిన ప్రాంతాలలో అధిక యాంత్రిక లోడ్‌లను అందిస్తుంది.
అందువల్ల, పల్స్డ్ లేజర్ ఎనియలింగ్ యొక్క సంక్లిష్ట మాడ్యులేషన్ అల్ట్రాసోనిక్ ప్రభావానికి దారితీస్తుంది. అల్ట్రాసోనిక్ లోడింగ్ లేకుండా SLM తో పోలిస్తే మైక్రోస్ట్రక్చర్ ఎంపిక మార్గం భిన్నంగా ఉంటుంది. వైకల్య అస్థిర ప్రాంతాలు ఘన దశలో కుదింపు మరియు సాగతీత యొక్క ఆవర్తన చక్రాలకు దారితీస్తాయి. అందువల్ల, కొత్త ధాన్యం సరిహద్దులు మరియు సబ్‌గ్రెయిన్ సరిహద్దులు ఏర్పడటం సాధ్యమవుతుంది. అందువల్ల, క్రింద చూపిన విధంగా సూక్ష్మ నిర్మాణ లక్షణాలను ఉద్దేశపూర్వకంగా మార్చవచ్చు. పొందిన తీర్మానాలు పల్స్ మాడ్యులేషన్-ప్రేరిత అల్ట్రాసౌండ్-ఆధారిత SLM నమూనాను రూపొందించే అవకాశాన్ని అందిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, ఇతర చోట్ల ఉపయోగించే పైజోఎలెక్ట్రిక్ ఇండక్టర్ 26 ను మినహాయించవచ్చు.
(ఎ) సమయం యొక్క విధిగా పీడనం, సమరూపత అక్షం వెంట ఉపరితలం 0, 20 మరియు \(40~\upmu \text {m}\) నుండి వేర్వేరు దూరాల వద్ద లెక్కించబడుతుంది.(బి) నమూనా ఉపరితలం నుండి 70, 120 మరియు \(170~\upmu \text {m}\) దూరాల వద్ద ఘన మాతృకలో లెక్కించబడిన సమయ-ఆధారిత వాన్ మైసెస్ ఒత్తిడి.
AISI 321H స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ప్లేట్‌లపై \(20\times 20\times 5~\text {mm}) కొలతలు కలిగిన ప్రయోగాలు జరిగాయి. ప్రతి లేజర్ పల్స్ తర్వాత, ప్లేట్ \(50~\upmu \text {m}\) కదులుతుంది మరియు లక్ష్య ఉపరితలంపై లేజర్ బీమ్ నడుము సుమారు \(100~\upmu \text {m}\) ఉంటుంది. ధాన్యం శుద్ధి కోసం ప్రాసెస్ చేయబడిన పదార్థం యొక్క పునఃద్రవీభవనాన్ని ప్రేరేపించడానికి ఒకే ట్రాక్‌లో ఐదు తదుపరి బీమ్ పాస్‌లు నిర్వహించబడతాయి. అన్ని సందర్భాల్లో, లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క ఓసిలేటరీ భాగాన్ని బట్టి, పునఃద్రవీభవన జోన్ సోనికేట్ చేయబడింది. దీని ఫలితంగా సగటు ధాన్యం ప్రాంతంలో 5 రెట్లు ఎక్కువ తగ్గింపు జరుగుతుంది. లేజర్-కరిగిన ప్రాంతం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం తదుపరి పునఃద్రవీభవన చక్రాల సంఖ్య (పాస్‌లు)తో ఎలా మారుతుందో చిత్రం 5 చూపిస్తుంది.
సబ్‌ప్లాట్‌లు (a,d,g,j) మరియు (b,e,h,k) - లేజర్ కరిగిన ప్రాంతాల సూక్ష్మ నిర్మాణం, సబ్‌ప్లాట్‌లు (c,f,i,l) - రంగు ధాన్యాల వైశాల్యం పంపిణీ. షేడింగ్ అనేది హిస్టోగ్రామ్‌ను గణించడానికి ఉపయోగించే కణాలను సూచిస్తుంది. రంగులు ధాన్యం ప్రాంతాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి (హిస్టోగ్రామ్ పైభాగంలో ఉన్న రంగు పట్టీని చూడండి. సబ్‌ప్లాట్‌లు (ac) చికిత్స చేయని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు సబ్‌ప్లాట్‌లు (df), (gi), (jl) 1, 3 మరియు 5 రీమెల్ట్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.
తదుపరి పాస్‌ల మధ్య లేజర్ పల్స్ శక్తి మారదు కాబట్టి, కరిగిన జోన్ యొక్క లోతు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, తదుపరి ఛానల్ మునుపటిదాన్ని పూర్తిగా "కవర్ చేస్తుంది". అయితే, హిస్టోగ్రాం సగటు మరియు మధ్యస్థ ధాన్యం ప్రాంతం పెరుగుతున్న పాస్‌ల సంఖ్యతో తగ్గుతుందని చూపిస్తుంది. లేజర్ కరిగే దానిపై కాకుండా ఉపరితలంపై పనిచేస్తుందని ఇది సూచిస్తుంది.
కరిగిన కొలను వేగంగా చల్లబరచడం వల్ల ధాన్యం శుద్ధి జరగవచ్చు65. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ప్లేట్‌ల ఉపరితలాలు (321H మరియు 316L) వాతావరణంలో నిరంతర వేవ్ లేజర్ రేడియేషన్‌కు గురయ్యే విధంగా మరొక ప్రయోగం జరిగింది (Fig. 6) మరియు వాక్యూమ్ (Fig. 7). సగటు లేజర్ శక్తి (వరుసగా 300 W మరియు 100 W) మరియు కరిగిన పూల్ లోతు ఫ్రీ-రన్నింగ్ మోడ్‌లో Nd:YAG లేజర్ యొక్క ప్రయోగాత్మక ఫలితాలకు దగ్గరగా ఉన్నాయి. అయితే, ఒక సాధారణ స్తంభ నిర్మాణం గమనించబడింది.
నిరంతర వేవ్ లేజర్ యొక్క లేజర్-కరిగిన ప్రాంతం యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం (300 W స్థిరమైన శక్తి, 200 mm/s స్కాన్ వేగం, AISI 321H స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్).
(ఎ) నిరంతర వేవ్ లేజర్ (100 W స్థిర శక్తి, 200 mm/s స్కాన్ వేగం, AISI 316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్)\ (\sim 2~\text {mbar}\) తో వాక్యూమ్‌లో లేజర్-కరిగిన ప్రాంతం యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు (బి) ఎలక్ట్రాన్ బ్యాక్‌స్కాటర్ డిఫ్రాక్షన్ చిత్రాలు.
అందువల్ల, లేజర్ పల్స్ తీవ్రత యొక్క సంక్లిష్ట మాడ్యులేషన్ ఫలిత సూక్ష్మ నిర్మాణంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుందని స్పష్టంగా చూపబడింది. ఈ ప్రభావం యాంత్రిక స్వభావం కలిగి ఉంటుందని మరియు నమూనాలోకి లోతుగా కరిగిన పదార్థం యొక్క వికిరణ ఉపరితలం నుండి వ్యాపించే అల్ట్రాసోనిక్ కంపనాల ఉత్పత్తి కారణంగా సంభవిస్తుందని మేము విశ్వసిస్తున్నాము. 13, 26, 34, 66, 67లో బాహ్య పైజోఎలెక్ట్రిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు మరియు సోనోట్రోడ్‌లను ఉపయోగించి ఇలాంటి ఫలితాలు పొందబడ్డాయి, దీని ఫలితంగా Ti-6Al-4V మిశ్రమం 26 మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ 34 వంటి వివిధ పదార్థాలలో అధిక-తీవ్రత కలిగిన అల్ట్రాసౌండ్‌ను అందిస్తున్నాయి. సాధ్యమయ్యే యంత్రాంగం ఈ క్రింది విధంగా ఊహించబడింది. అల్ట్రాఫాస్ట్ ఇన్ సిటు సింక్రోట్రోన్ ఎక్స్-రే ఇమేజింగ్‌లో ప్రదర్శించబడినట్లుగా, తీవ్రమైన అల్ట్రాసౌండ్ శబ్ద పుచ్చుకు కారణమవుతుంది. పుచ్చు బుడగలు కూలిపోవడం కరిగిన పదార్థంలో షాక్ తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని ముందు పీడనం \(100~\text {MPa}\)69కి చేరుకుంటుంది. ఇటువంటి షాక్ తరంగాలు బల్క్ ద్రవాలలో క్లిష్టమైన-పరిమాణ ఘన-దశ కేంద్రకాల ఏర్పాటును ప్రోత్సహించేంత బలంగా ఉండవచ్చు, సాధారణ స్తంభ ధాన్యాన్ని అంతరాయం కలిగిస్తుంది. పొరలవారీగా సంకలిత తయారీ నిర్మాణం.
ఇక్కడ, తీవ్రమైన సోనికేషన్ ద్వారా నిర్మాణాత్మక మార్పుకు బాధ్యత వహించే మరొక యంత్రాంగాన్ని మేము ప్రతిపాదిస్తున్నాము. ఘనీకరణ తర్వాత వెంటనే, పదార్థం ద్రవీభవన స్థానానికి దగ్గరగా అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంటుంది మరియు చాలా తక్కువ దిగుబడి ఒత్తిడిని కలిగి ఉంటుంది. తీవ్రమైన అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాలు ప్లాస్టిక్ ప్రవాహాన్ని వేడి, కేవలం ఘనీభవించిన పదార్థం యొక్క ధాన్యం నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి కారణమవుతాయి. అయితే, దిగుబడి ఒత్తిడి యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటంపై నమ్మకమైన ప్రయోగాత్మక డేటా \(T\lesssim 1150~\text {K}\) వద్ద అందుబాటులో ఉంది (చిత్రం 8 చూడండి). అందువల్ల, ఈ పరికల్పనను పరీక్షించడానికి, ద్రవీభవన స్థానానికి సమీపంలో దిగుబడి ఒత్తిడి ప్రవర్తనను అంచనా వేయడానికి మేము AISI 316 L స్టీల్‌కు సమానమైన Fe-Cr-Ni కూర్పు యొక్క మాలిక్యులర్ డైనమిక్స్ (MD) అనుకరణలను ప్రదర్శించాము. దిగుబడి ఒత్తిడిని లెక్కించడానికి, మేము 70, 71, 72, 73లో వివరించిన MD షీర్ ఒత్తిడి సడలింపు సాంకేతికతను ఉపయోగించాము. ఇంటరాటోమిక్ ఇంటరాక్షన్ గణనల కోసం, మేము 74.MD అనుకరణల నుండి ఎంబెడెడ్ అటామిక్ మోడల్ (EAM)ని ఉపయోగించాము LAMMPS కోడ్‌లు 75,76ని ఉపయోగించి సిమ్యులేషన్‌లను ప్రదర్శించాము. MD అనుకరణల వివరాలు ప్రచురించబడతాయి. ఉష్ణోగ్రత యొక్క విధిగా దిగుబడి ఒత్తిడి యొక్క MD గణన ఫలితాలు అందుబాటులో ఉన్న ప్రయోగాత్మక డేటా మరియు ఇతర మూల్యాంకనాలతో కలిసి Fig. 8లో చూపబడ్డాయి77,78,79,80,81,82.
AISI గ్రేడ్ 316 ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు MD సిమ్యులేషన్‌ల కోసం మోడల్ కూర్పు వర్సెస్ ఉష్ణోగ్రత కోసం దిగుబడి ఒత్తిడి. సూచనల నుండి ప్రయోగాత్మక కొలతలు: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81. చూడండి.(f)82 అనేది లేజర్-సహాయక సంకలిత తయారీ సమయంలో ఇన్-లైన్ ఒత్తిడి కొలత కోసం దిగుబడి ఒత్తిడి-ఉష్ణోగ్రత ఆధారపడటం యొక్క అనుభావిక నమూనా. ఈ అధ్యయనంలో పెద్ద-స్థాయి MD అనుకరణల ఫలితాలను హాల్-పెట్చ్ సంబంధం ద్వారా సగటు ధాన్యం పరిమాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకొని లోపం లేని అనంతమైన సింగిల్ క్రిస్టల్ కోసం \(\vartriangleleft\) మరియు పరిమిత ధాన్యాల కోసం \(\vartriangleright\) గా సూచిస్తారు. డైమెన్షన్స్\(d = 50~\upmu \text {m}\).
\(T>1500~\text {K}\) వద్ద దిగుబడి ఒత్తిడి \(40~\text {MPa}\) కంటే తక్కువగా పడిపోతుందని చూడవచ్చు. మరోవైపు, లేజర్-ఉత్పత్తి చేయబడిన అల్ట్రాసోనిక్ వ్యాప్తి \(40~\text {MPa}\) కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని అంచనాలు అంచనా వేస్తున్నాయి (Fig. 4b చూడండి), ఇది ఇప్పుడే ఘనీభవించిన వేడి పదార్థంలో ప్లాస్టిక్ ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపించడానికి సరిపోతుంది.
SLM సమయంలో 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ నిర్మాణం సంక్లిష్ట తీవ్రత-మాడ్యులేటెడ్ పల్స్డ్ లేజర్ మూలాన్ని ఉపయోగించి ప్రయోగాత్మకంగా పరిశోధించబడింది.
1, 3 లేదా 5 పాస్‌ల తర్వాత నిరంతర లేజర్ రీమెల్టింగ్ కారణంగా లేజర్ ద్రవీభవన మండలంలో గ్రెయిన్ పరిమాణం తగ్గుదల కనుగొనబడింది.
అల్ట్రాసోనిక్ వైకల్యం ఘనీభవన ముందు భాగాన్ని సానుకూలంగా ప్రభావితం చేసే ప్రాంతం యొక్క అంచనా పరిమాణం \(1~\text {mm}\) వరకు ఉంటుందని మాక్రోస్కోపిక్ మోడలింగ్ చూపిస్తుంది.
మైక్రోస్కోపిక్ MD మోడల్, ద్రవీభవన స్థానం దగ్గర AISI 316 ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క దిగుబడి బలం గణనీయంగా \(40~\text {MPa}\) కు తగ్గిందని చూపిస్తుంది.
పొందిన ఫలితాలు సంక్లిష్టమైన మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ ప్రాసెసింగ్‌ను ఉపయోగించి పదార్థాల సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని నియంత్రించడానికి ఒక పద్ధతిని సూచిస్తున్నాయి మరియు పల్స్డ్ SLM టెక్నిక్ యొక్క కొత్త మార్పులను సృష్టించడానికి ఆధారం కావచ్చు.
లియు, వై. మరియు ఇతరులు. లేజర్ సెలెక్టివ్ మెల్టింగ్ ద్వారా ఇన్ సిటు TiB2/AlSi10Mg మిశ్రమాల యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణ పరిణామం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు [J].J. మిశ్రమలోహాలు.సమ్మేళనం.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
గావో, ఎస్. మరియు ఇతరులు. 316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క లేజర్ సెలెక్టివ్ మెల్టింగ్ యొక్క రీక్రిస్టలైజేషన్ గ్రెయిన్ బౌండరీ ఇంజనీరింగ్ [J]. జర్నల్ ఆఫ్ ఆల్మా మేటర్.200, 366–377.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
చెన్, X. & Qiu, C. లేజర్-కరిగిన టైటానియం మిశ్రమాలను లేజర్ రీహీటింగ్ చేయడం ద్వారా మెరుగైన డక్టిలిటీతో కూడిన శాండ్‌విచ్ మైక్రోస్ట్రక్చర్‌ల ఇన్ సిటు డెవలప్‌మెంట్.science.Rep. 10, 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
అజార్నియా, ఎ. మరియు ఇతరులు. లేజర్ మెటల్ డిపాజిషన్ (LMD) ద్వారా Ti-6Al-4V భాగాల సంకలిత తయారీ: ప్రక్రియ, సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు.J. మిశ్రమలోహాలు.సమ్మేళనం.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
కుమార, సి. మరియు ఇతరులు. లేజర్ మెటల్ పౌడర్ యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చరల్ మోడలింగ్ అల్లాయ్ 718 యొక్క శక్తి నిక్షేపణకు దర్శకత్వం వహించింది. తయారీకి జోడించండి.25, ​​357–364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
బుసే, ఎం. మరియు ఇతరులు. లేజర్ షాక్ పీనింగ్ ద్వారా చికిత్స చేయబడిన సంకలితంగా తయారు చేయబడిన నమూనాల పారామెట్రిక్ న్యూట్రాన్ బ్రాగ్ ఎడ్జ్ ఇమేజింగ్ అధ్యయనం.సైన్స్.ప్రతినిధి 11, 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
టాన్, X. మరియు ఇతరులు. ఎలక్ట్రాన్ పుంజం ద్రవీభవనం ద్వారా సంకలితంగా తయారు చేయబడిన Ti-6Al-4V యొక్క ప్రవణత సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు. అల్మా మేటర్ జర్నల్.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).