定向能量沉积 Geovana Eloizi Ribeiro Vincent Edward Wong Diaz Willian Roberto Valicelli Sanitá Alessandro Rodrigues 圣保罗大学圣卡洛斯工程学院机械工程系 电子邮件: vwong.ufs@gmail.com 、geovana_rib@usp.br 、willian.r.sanita@usp.br 、roger@sc.usp.br、Reginaldo Coelho Teixeira 圣保罗大学圣卡洛斯工程学院生产工程系 rtcoelho@sc.usp.br 摘要:金属增材制造已经成为一种技术,能够以“近净成形”形式生产复杂金属零件、进行修复和使用梯度材料创建零件,从而能够制造高附加值和低产量的零件。激光和粉末定向能量沉积 (LP-DED) 是增材制造工艺的一种,通过集中的热能使金属粉末熔化。这些应用对航空航天、汽车和医疗等不同领域都具有吸引力。在医疗领域,其应用主要集中在制造植入物、假肢、仪器和医疗器械。在假肢和植入物的制造中,Ti6Al4V 钛合金因其高机械强度、高耐腐蚀性、低密度以及良好的生物相容性而脱颖而出。文献挑战之一反映了 LP-DED 工艺赋予打印部件的粗糙度,这会影响假肢和植入物的骨整合,与其恢复时间和成功率有关。本文评估了使用两种粉末从 LP-DED 工艺获得的 Ti6Al4V 部件的粗糙度。第一种是通过气体雾化生产的,第二种是通过先进的等离子雾化生产的。随后,在纯 Ti 基体上用 LP-DED 制造了八个样品。激光功率是另一个输入变量,范围从 300 W 到 345,增量为 15W。用去离子水和丙酮用超声波振动清洁样品。然后,我们使用共聚焦显微镜评估样品的粗糙度。所用粉末的粉末形貌表明,气雾化产生的粉末呈现非高斯分布,有薄片、孔隙和卫星。与气雾化粉末相比,先进等离子雾化产生的粉末呈现高斯分布,孔隙数量更少,卫星和薄片的存在也更少。关键词:定向能量沉积;粗糙度;Ti6Al4V,增材制造。1. 介绍
主要关键词