УДК 621.7

DOI 10.24411/1683-805X-2019-15010

 

Аддитивные технологии дают уникальную возможность создавать изделия любой геометрии. Аддитивное производство является одним из ключевых направлений в области 3D-печати металлов. Технологии литья имеют больше ограничений в виду неравномерного охлаждения изделий или необходимости использовать литейные формы. Внутри деталей, изготовленных аддитивным способом, могут присутствовать дефекты, такие как оксидные пленки, поры или нерасплавленный порошок, но их количество можно значительно уменьшить или контролировать путем оптимизации параметров технологического процесса. В случае литых изделий такая оптимизация не представляется возможной, поскольку дефекты в разных зонах литого изделия сильно различаются в зависимости от условий затвердевания. В работе проанализировано влияние технологических параметров на образование пор в образцах алюминиевого сплава AlSi10Mg, полученных методом селективного лазерного плавления. Найден оптимальный режим для получения материала с максимальной плотностью и наилучшими механическими свойствами. Предложена модель, позволяющая установить взаимосвязь между количеством пор и пределом прочности сплава на растяжение.

Ключевые слова: аддитивное производство, алюминиевый сплав, селективное лазерное плавление, пористость, механические свойства

 

Porosity inducing process parameters in selective laser melted AlSi10Mg aluminium alloy

Additive manufacturing techniques are known for the unrivalled geometric freedom they offer to designers. It is one of the mainstays of "metal 3D-printing", compared to casting, which, in contrast, implies more restrictions because some shapes do not cool evenly or may need moulds or forms. Despite the possible presence of defects inside additive manufactured components, such as oxide films, pores or unmelted powder, they can be strongly reduced or controlled by process parameters optimization. That seems not true for a casting component, in which defects can vary a lot from zone to zone according to the solidification conditions. Porosity inducing process parameters in selective laser melted AlSi10Mg aluminium alloy are carefully analysed with the aim to find optimal conditions that guarantee the maximum material density and the best mechanical properties. Finally, a model is proposed that correlates the amount of pores with the alloy ultimate tensile strength.

Keywords: additive manufacturing, aluminium alloy, selective laser melting, porosity, mechanical property

 

P. Ferro, R. Meneghello, S.M.J. Razavi, F. Berto, G. Savio  Влияние режима селективного лазерного плавления на образование пор в алюминиевом сплаве AlSi10Mg // Физ. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 5. - С. 78-84