面向激光粉末床熔合技术的高精度金属模板基底的快速实验工作流程
应用物理
2024-10-01 v2
摘要
激光粉末床熔合 (LPBF) 中参数开发与资格认证通常涉及众多变量。在开发初期，无论是将已知参数迁移至新机器，还是探索新材料，单轨和单层实验都是便利的手段，用于筛选关键变量并探索参数规模行为。我们present了一种用于单层 LPBF 实验的实验工作流程，采用刻蚀的高精度金属模板基底，克服了 LPBF 系统中单层精准对齐的挑战，实现了高效的加工与横截面分析。模板通过化学刻蚀和机械加工制造，使用光学轮廓测量和 X射线透射成像对粉末层进行表征。使用这些模板进行单轨参数研究，实验对象为 SS316，包括三种粉末层厚度，覆盖常见的激光熔融模式（缺乏熔融、导热模式和keyhole 模式）。通过自动化图像处理分析熔痕几何形状，应用规模定律以定义工艺窗口，定量表征随粉末层厚度增加的材料添加量。单轨结果经由栅格扫描实验验证，表明单轨结果可转移至完整的 LPBF 制造中。
引用
@article{arxiv.2409.14548,
title = {A rapid experimental workflow for studying melt track scaling in laser powder bed fusion using high-precision metal template substrates},
author = {Reimar Weissbach and Ryan W. Penny and A. John Hart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14548},
year = {2024}
}