Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL, i Kalifornien har utvecklat en ny metod för att avgöra korrekta processparametrar när man producerar i metall med lasersintringstekniken SLM, selective laser melting.
Med SLM-tekniken går det att ta fram komponenter med extremt hög densitet, under en procents porositet.
Processparametrar är alltid anpassade efter den komponent som ska producera och innebär ofta en utmaning. De främsta parametrarna är de som styr kraften i lasern, hastigheten på lasern, avstånd mellan laserns scanningslinjer, scanningsstrategi och lagertjocklek.
LLNL:s forskare har tagit fram en metod som är baserad på både simuleringar och experiment i ett led att identifiera vilka parametrar som är optiamla för komponenter med olika egenskaper, till exempel hög densitet. Simuleringarna används sedan för att beräkna dimensionen på smältpoolen där metallpulvret smälter.
– Vi använder simuleringsdatat för att identifiera viktiga parametrar och deras värden, som att smältpoolen är djup nog för att smälta mer metallpulvret i substratet under, säger Chandrika Kamath, en av forskarna bakom projektet. Genom att använda simuleringar som vägledning i våra experiment kan vi snabbt komma fram till värden som sannolikt ger komponenter med hög densitet.
– Vi har kommit fram till att densiteten minskar om produktionshastigheten är för låg. Anledningen är att det skapas små hål eftersom lasern borrar in sig i materialet. Samtidigt innebär för hög produktionshastighet att metallpulvret inte smälter tillräckligt.
Användningen av olika metallpulver påverkar densiteten vid lägre kraft, men inte vid högre kraftanvändning, visar fler resultat.