Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik. Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSSrako laguntza mugatua du. Esperientzia onena lortzeko, arakatzaile eguneratua erabiltzea gomendatzen dizugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desaktibatzea). Bitartean, laguntza etengabea ziurtatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe bistaratuko dugu.
Laser urtze selektiboan oinarritutako mekanismo berri bat proposatzen da fabrikazio-prozesuan produktuen mikroegitura kontrolatzeko. Mekanismoa urtutako igerilekuan intentsitate handiko ultrasoinu-uhinen sorreran oinarritzen da, intentsitate-modulatutako laser-irradiazio konplexuaren bidez. Azterketa esperimentalek eta zenbakizko simulazioak erakusten dute kontrol-mekanismo hori teknikoki bideragarria dela eta eraginkortasunez txerta daitekeela urtzeko makina selektibo modernoen laser-diseinuan.
Forma konplexuko piezen fabrikazio gehigarria (AM) nabarmen hazi da azken hamarkadetan. Hala eta guztiz ere, fabrikazio gehigarriko prozesu ugari izan arren, laser urtze selektiboa (SLM) 1,2,3 barne, laser bidezko metal deposizio zuzena4,5,6, elektroi izpien urtzea7,8 eta beste batzuk9,10, zatiak solidoaren ezaugarri akastunekin lotutako ezaugarri nagusiekin erlazionatuta egon daitezke. Gradiente termiko altuak, hozte-abiadura handiak eta urtze- eta birfusio-materialetan berotze-zikloen konplexutasuna11, ale epitaxialaren hazkuntza eta porositate handia eragiten dutenak12,13.Emaitzek erakusten dute beharrezkoa dela gradiente termikoak, hozte-abiadurak eta aleazio-konposizioa kontrolatzea, edo kolpe fisiko gehigarriak aplikatzea hainbat propietatetako kanpoko eremuen bidez (adibidez, ultrasoinuak) ale ekiaxedun egitura finak lortzeko.
Argitalpen ugari bibrazio-tratamenduak galdaketa-prozesu konbentzionaletan solidotze-prozesuan duen eraginaz arduratzen dira14,15.Hala ere, ontziratuei kanpoko eremu bat aplikatzeak ez du nahi den materialaren mikroegitura sortzen.Fase likidoaren bolumena txikia bada, egoera nabarmen aldatzen da.Kasu honetan, kanpoko eremuak nabarmen eragiten du solidotze-prozesuan. ,20,21,22,23,24,25,26,27, arku nahastea28 eta oszilazioa29, pultsatuko plasma-arkuak30,31 eta beste metodo batzuk32. Lotu substratuari intentsitate handiko kanpoko ultrasoinu iturri bat erabiliz (20 kHz). kristalitoak kabitazioaren bidez.
Lan honetan, altzairu herdoilgaitz austenitikoen ale-egitura aldatzeko aukera ikertu dugu, urtutako igerilekua urtutako laserrak berak sortutako soinu-uhinekin sonikatuz. Argia xurgatzen duen bitarteko laser-erradiazioaren intentsitate-modulazioari esker, ultrasoinu-uhinak sortzen dira, materialaren mikroegitura aldatzen dutenak. Inprimaketa-modulazio hau laser-modulazioa erraz egin daiteke. Intentsitate-modulatutako laser erradiazioa jasan duten altzairu herdoilgaitzezko plaketan, teknikoki, laser bidezko gainazaleko tratamendua egiten da. Hala ere, geruza bakoitzaren gainazalean laser tratamendua egiten bada, geruzaz geruza eraikitzean, bolumen osoan edo bolumenaren zati hautatuetan eraginak lortzen dira. Beste era batera esanda, geruzaz geruza bakoitzaren tratamendu baliokidea da.
Ultrasoinuen adar bidezko ultrasoinu terapian, berriz, soinu-uhinaren ultrasoinu-energia osagai osoan banatzen da, eta laser bidez eragindako ultrasoinu-intentsitatea oso kontzentratuta dago laser erradiazioa xurgatzen den puntutik gertu. SLM hauts-oheko fusio-makina batean sonotrodo bat erabiltzea zaila da hauts-ohearen goiko gainazala, gainazaleko gainazaleko tentsioa laser-mekanikoa ez dagoelako. e, tentsio akustikoa zerotik hurbil dago eta partikulen abiadurak anplitude maximoa du piezaren goiko gainazalean. Urtutako igerileku osoaren barruko soinu-presioak ezin du soldadura-buruak sortutako presio maximoaren % 0,1 gainditu, altzairu herdoilgaitzean 20 kHz-ko maiztasuna duten ultrasoinu-uhinen uhin-luzera \(\sim {0,3}pth\\\sim {0,3}pth baino txikiagoa da normalean). ~\text {mm}\).Hori dela eta, ultrasoinuen eragina kavitazioan txikia izan daiteke.
Kontuan izan behar da intentsitate-modulatutako laser erradiazioaren erabilera laser metalezko metaketa zuzenean ikerketa-eremu aktibo bat dela35,36,37,38.
Laser erradiazioen eragin termikoa ertainean jasaten duten ia laser teknika guztien oinarria da materiala prozesatzeko 39, 40 guztietan, hala nola, ebaketa41, soldadura, gogortzea, zulaketa42, gainazalaren garbiketa, gainazalaren aleazioa, gainazala leuntzea43, etab. Laseraren asmakuntzak materialak prozesatzeko tekniken garapen berriak bultzatu zituen, eta aurretiazko emaitzak4 berrikuspen eta monografikoetan laburbildu dira44.
Kontuan izan behar da euskarriaren gaineko edozein ekintza ez geldikorrak, xurgatzaileen gaineko lasing-ak barne, uhin akustikoen kitzikapena eragiten duela eraginkortasun gehiago edo gutxiagorekin. Hasieran, arreta nagusia likidoetako uhinen laser kitzikapenean eta soinuaren kitzikapen termiko-mekanismo ezberdinetan (hedapen termikoa, lurrunketa, bolumen aldaketa, fase monomeroen hedapena, etab. 0, 51, 52-ek prozesu honen eta izan ditzakeen aplikazio praktikoen analisi teorikoak eskaintzen ditu.
Ondoren, gai hauek hainbat hitzalditan eztabaidatu ziren, eta ultrasoinuen laser kitzikapenak aplikazioak ditu bai laser teknologiaren aplikazio industrialetan53 bai medikuntzan54.Hori dela eta, kontsidera daiteke, pultsatuko laser argiak xurgatzaile baten gainean jarduten duen prozesuaren oinarrizko kontzeptua finkatu dela.Laser ultrasoinu ikuskapena SLM-fabrikatutako laginen akatsak detektatzeko erabiltzen da55,56.
Laser bidez sortutako talka-uhinek materialen eragina da laser-shock peening-aren oinarria57,58,59, gehigarri manufakturatutako piezen gainazaleko tratamendurako ere erabiltzen dena60.Hala ere, laser talkaren indartzea da eraginkorrena nanosegundoko laser pultsuetan eta mekanikoki kargatutako gainazaletan (adibidez, likido geruza batekin)59, karga mekanikoa presioa handitzen delako.
Material solidifikatuaren mikroegituraren inguruko hainbat eremu fisikok ikertzeko esperimentuak egin ziren. Ters eta habe zatiketa-sistema. Dentsitate-iragazki neutroen konbinazioan, \ (e_l \ sim} test {(e_l \ sim} \ \ text {(e_l \ sim} \ \ \ \ text {(e_l \ sim} ~) aldatzen da. Izpiaren zatitzatik islatzen da aldibereko datuak eskuratzeko eta bi kalorimetroetarako (fotodiodoak erantzun luzea dutenak) Denbora gainditzea \ (1 ~ \ ms}} {ms}} {ms} {(1 ~} {ms}} eta bi potentzia islatzeko (fotodiodoak {(<10 ~ ~}} \ (fotodiodoak) zehazteko erabiltzen dira. D0 eta laginaren kokapenean muntatutako ispilu dielektrikoa. Lente bat (antireflection estaldura \ (1,06 \ upmu \ text {(160 ~ \ text {} text) eta 60 \ (100 ~ \ upmu \ testu {m} \).
Konfigurazio esperimentalaren eskema funtzionala: 1—laser;2-laser izpi;3-dentsitate neutroko iragazkia;4—fotodiodo sinkronizatua;5-habe zatitzailea;6—diafragma;7—Habe intzidentearen kalorimetroa;8 – islatutako izpiaren kalorimetroa;9 - izpi gorabeheratsuko potentzia-neurgailua;10 - islatutako habe potentzia neurgailua;11 - fokatze lentea;12 – ispilua;13 - lagina;14 - banda zabaleko transduktore piezoelektrikoa;15 - 2D bihurgailua;16 - kokapen mikrokontrolagailua;17 - sinkronizazio unitatea;18 - kanal anitzeko eskuratze digitalaren sistema hainbat laginketa-tasarekin;19 – ordenagailu pertsonala.
Ultrasoinuen tratamendua honela egiten da. Laserrak aske moduan funtzionatzen du;beraz, laser-pultsuaren iraupena \(\tau _L \sim 150~\upmu \text {s}\) da, gutxi gorabehera \(1,5~\upmu \text {s} \) bakoitzeko iraupen anitzetan osatua. Laser-pultsuaren forma tenporala eta bere espektroa maiztasun baxuko inguratzailea eta maiztasun handiko maiztasun-modulazioaz osatuta daude, \(MHz) inguruko batez besteko maiztasun-modulazioa, \(2z) irudian. - Maiztasun-inguruak materialaren berotzea eta ondorengo urtzea eta lurruntzea eskaintzen du, maiztasun handiko osagaiak ultrasoinu-bibrazioak ematen dituen bitartean efektu fotoakustikoa dela eta. Laserrak sortutako ultrasoinu-pultsuaren uhin-forma, batez ere, laser-pultsuaren intentsitatearen denbora-formaren arabera zehazten da.\(7~\text {kHz}\)tik \(2~\text {MHz}\), eta erdiko maiztasuna \(~ 0,7~\text {MHz}\) da. Efektu fotoakustikoa dela eta, pultsu akustikoak polibinilideno fluorurozko filmez egindako banda zabaleko transduktore piezoelektrikoekin grabatu ziren. aske moduko laser baten.
Laser pultsuaren intentsitatea (a) eta soinuaren abiaduraren denbora-banaketa laginaren atzeko gainazalean (b), laser pultsuaren espektroak (c) eta ultrasoinu pultsuaren (d) batez beste 300 laser pultsu baino gehiago (kurba gorria) laser pultsu bakar baterako (kurba urdina) .
Laser pultsuaren maiztasun baxuko inguratzaileari eta maiztasun handiko modulazioari dagozkion tratamendu akustikoko maiztasun baxuko eta maiztasun handiko osagaiak garbi bereiz ditzakegu, hurrenez hurren.Laser pultsuaren inguratzaileak sortutako uhin akustikoen uhin-luzerak \(40~\text {cm}\) gainditzen ditu;hortaz, seinale akustikoko maiztasun handiko banda zabaleko osagaiek mikroegituran izango duten eragin nagusia espero da.
SLMn prozesu fisikoak konplexuak dira eta aldi berean gertatzen dira espazio- eta denbora-eskala ezberdinetan. Hori dela eta, eskala anitzeko metodoak dira egokienak SLMren analisi teorikorako. Eredu matematikoek hasiera batean multi-fisikoak izan behar dute. Fase anitzeko euskarri baten mekanika eta termofisika "solido-likido urtzea" gas atmosferaren karga inerte batekin elkarreraginean.
Berotze- eta hozte-tasa \(10^6~\text {K}/\text {s}\) /\text{rainoko laser irradiazio lokalizatuaren ondorioz, \(10^{13}~\text {W} cm}^2\ arteko potentzia-dentsitatearekin).
Urtze-solidotze zikloak 1 eta \(10~\text {ms}\) artean irauten du, eta horrek urtze-eremua azkar solidotzen laguntzen du hoztean.
Laginaren gainazala azkar berotzeak gainazaleko geruzan tentsio termoelastiko handiak sortzen ditu. Hauts-geruzaren zati nahikoa (% 20ra arte) oso lurruntzen da63, ​​eta horrek gainazalean presio-karga gehigarria eragiten du laser-ablazioari erantzunez. Ondorioz, induzitutako tentsioak piezaren geometria nabarmen desitxuratzen du eta, batez ere, euskarri-elementuen berotze-tasa altua eragiten du. gainazaletik substratura hedatzen diren ultrasoinu deformazio-uhinen sorrera. Tokiko tentsioaren eta tentsio-banaketari buruzko datu kuantitatibo zehatzak lortzeko, bero eta masa transferentziarekin konjugatutako deformazio elastikoko arazoaren simulazio mesoskopiko bat egiten da.
Ereduaren ekuazio nagusiak honako hauek dira: (1) bero-transferentzia ezegonkorreko ekuazioak, non eroankortasun termikoa fase-egoeraren (hautsa, urtua, polikristalinoa) eta tenperaturaren araberakoa den, (2) deformazio elastikoen gorabeherak etengabeko ablazioaren ondoren eta hedapen termoelastikoaren ekuazioa. Muga-balioaren problema baldintza esperimentalen arabera zehazten da. fluxua lurruntzen ari den materialaren lurrun-presio asearen kalkuluan oinarrituta definitzen da.Estresa-deformazio erlazio elastoplastikoa erabiltzen da, non tentsio termoelastikoa tenperatura-diferentziarekiko proportzionala den.Potentzia nominalerako \(300~\text {W}\), maiztasuna \(10^5~\text {Hz}\), koefiziente intermitentea 100 eta \(200m~m\) dimetro eraginkorra izan.
3. irudian urtutako eremuaren zenbakizko simulazioaren emaitzak erakusten dira eredu matematiko makroskopiko bat erabiliz. Fusio-eremuaren diametroa \(200~\upmu \text {m}\) (\(100~\upmu \text {m}\) erradioa) eta \(40~\upmu \text {m}\) sakonera erakusten du. ) pultsu-modulazioaren intermitente faktore handia dela eta. Berotze \(V_h\) eta hozte \(V_c\) tasak \(10^7\) eta \(10^6~\text {K}/\text {s}\) ordenakoak dira, hurrenez hurren. Balio hauek bat datoz gure aurreko analisiarekin64. , non substratuarekiko eroankortasun termikoa nahikoa ez den beroa kentzeko.Hori dela eta, \(t=26~\upmu \text {s}\) gainazaleko tenperaturak \(4800~\text {K}\) bezain altua izaten du.Materialaren lurrunketa biziak laginaren gainazala gehiegizko presioa jasan eta zuritu dezake.
316L-ko lagin-plakan laser pultsu bakarreko errekuntza-eremuaren simulazio numerikoko emaitzak. Pultsuaren hasieratik urtutako igerilekuaren sakonera gehienezko baliora iristen den denbora \(180~\upmu\text {s}\) da. Isoterma\(T = T_L = 1723~\text {K}\) likidoaren eta fase solidoaren arteko muga adierazten du. Hurrengo atalean tenperaturaren arabera kalkulatutako d tentsioa.Beraz, bi isolerroen arteko domeinuan (isotermak\(T=T_L\) eta isobarak\(\sigma =\sigma _V(T)\)), fase solidoak karga mekaniko handiak jasaten ditu, eta horrek mikroegituran aldaketak eragin ditzake.
Efektu hau 4a irudian azaltzen da, non urtutako eremuko presio-maila gainazaletik denboraren eta distantziaren arabera marraztuta dagoen. Lehenik eta behin, presioaren jokabidea goiko 2. irudian deskribatutako laser-pultsu-intentsitatearen modulazioari lotuta dago. \(10~\text {MPa}\) inguruko presio maximoa \text{s}\) inguruko \(10~\text {MPa}\) \(t=2) inguruko presioaren kontrol lokalean \(t=2) kontrol lokalean ikusi zen. zilazio-ezaugarriak \(500~\text {kHz}\) maiztasuna bezala. Horrek esan nahi du ultrasoinu-presio-uhinak azaleran sortzen direla eta gero substratuan hedatzen direla.
Urtze-eremutik gertu dagoen deformazio-eremuaren kalkulatutako ezaugarriak 4b. irudian ageri dira.Laser ablazioak eta tentsio termoelastikoak substratuan hedatzen diren deformazio-uhin elastikoak sortzen dituzte. Irudian ikus daitekeenez, tentsioa sortzeko bi fase daude. gainazaleko presioa.Estres hori laser ablazioaren ondorioz gertatzen da, eta kontrol-puntuetan ez zen tentsio termoelastikorik ikusi, hasierako beroak eragindako zona txikiegia zelako.Beroa substratura xahutzen denean, kontrol-puntuak tentsio termoelastiko handia sortzen du \(40~\text {MPa}\) gainetik.
Lortutako tentsio-maila modulatuek eragin handia dute solido-likidoen interfazean eta solidifikazio-bidea gobernatzen duen kontrol-mekanismoa izan daiteke. Deformazio-eremuaren tamaina urtze-eremuarena baino 2 eta 3 aldiz handiagoa da. 3. Irudian ikusten den bezala, urtze-isotermaren kokapena eta uzte-tentsioaren berdina den tentsio-maila konparatzen dira. 300 eta \(800~\upmu \text {m}\) berehalako denboraren arabera.
Hori dela eta, pultsatuko laser-errekuntzaren modulazio konplexuak ultrasoinu-efektua dakar. Mikroegitura hautatze-bidea desberdina da ultrasoinu kargarik gabeko SLM-rekin alderatuz gero. Deformatutako eskualde ezegonkorrak konpresio eta luzatze-ziklo periodikoak eragiten dituzte fase solidoan. Horrela, ale-muga eta azpi-aleen muga berriak sortzea bideragarria bihurtzen da. Hori dela eta, lortutako propietateen azpian mikroegituraren aukerak alda daitezke. ty pultsu-modulazioan induzitutako ultrasoinuek gidatutako SLM prototipo bat diseinatzeko. Kasu honetan, beste nonbait erabiltzen den indukzio piezoelektrikoa 26 baztertu daiteke.
(a) Presioa denboraren funtzioan, 0, 20 eta \(40~\upmu \text {m}\) simetria ardatzean zehar distantzia ezberdinetan kalkulatua. (b) Denboraren menpeko Von Mises tentsioa matrize solido batean kalkulatua 70, 120 eta \(170~\upmu \text {m}\) laginaren gainazaletik distantziara.
Esperimentuak \(20\times 20\times 5~\text {mm}\\) dituzten AISI 321H altzairu herdoilgaitzezko plaketan egin ziren. Laser pultsu bakoitzaren ondoren, plaka mugitzen da \(50~\upmu \text {m}\), eta laser izpiaren gerria xede gainazalean \(100~\upmu \untm\u0026n\u0026n\u003e\u003e\u003e\u003e\u003e\u003e\u003e\u003e\u003ea) gutxi gorabehera \(100~\upmu \text {m} igarotzen dira. aleak fintzeko prozesatutako materialaren birurtzea.Kasu guztietan, berriro urtutako zona sonikatu zen, laser-erradiazioaren osagai oszilatzailearen arabera. Honen ondorioz, aleen batez besteko azaleraren 5 aldiz baino gehiago murrizten da. 5. irudiak erakusten du nola aldatzen den laser bidez urtutako eskualdearen mikroegitura ondorengo birurtze-zikloen kopuruarekin (paseak).
Azpiplots (a,d,g,j) eta (b,e,h,k) – laser urtutako eskualdeen mikroegitura, azpiplot (c,f,i,l) – koloretako aleen eremuaren banaketa.Itzalak histograma kalkulatzeko erabilitako partikulak adierazten ditu.Koloreak ale-eskualdeei dagozkie (ikusi histogramaren goiko aldean dagoen kolore-barra. Azpi-marratzak (ac) tratatu gabeko altzairu herdoilgaitzei dagozkie, eta azpimarkoak (df), (gi), (jl) 1, 3 eta 5 birurtzeei dagozkie.
Laser pultsuen energia ondorengo pasabideen artean aldatzen ez denez, urtutako zonaren sakonera berdina da.Horrela, ondorengo kanalak aurrekoa guztiz "estaltzen" du. Hala ere, histogramak erakusten du pase kopurua handitzen den heinean aleen batez besteko eta erdiko azalera gutxitzen dela.Horrek adierazi dezake laserak substratuan eragiten ari dela urtzean baino.
Alea fintzea urtutako putzuaren hozte azkarrak eragin dezake65. Beste esperimentu multzo bat egin zen, zeinetan altzairu herdoilgaitzezko plaken gainazalek (321H eta 316L) etengabeko uhin laser erradiazioa atmosferan (6. irud.) eta hutsean (7. irudia) jasan zuten. aske modua.Hala ere, zutabe-egitura tipikoa ikusi zen.
Uhin jarraituko laser baten laser bidez urtutako eskualdearen mikroegitura (300 W-ko potentzia konstantea, 200 mm/s-ko eskaneaketa-abiadura, AISI 321H altzairu herdoilgaitza).
(a) Mikroegitura eta (b) laser bidez urtutako eskualdeko elektroien atzerako difrakzio-irudiak hutsean uhin jarraituko laser batekin (100 W-ko potentzia konstantea, 200 mm/s-ko eskaneaketa abiadura, AISI 316L altzairu herdoilgaitza)\ (\sim 2~\text {mbar}\).
Hori dela eta, argi eta garbi erakusten da laser pultsuaren intentsitatearen modulazio konplexuak eragin handia duela ondoriozko mikroegituran. Uste dugu efektu hori izaera mekanikoa dela eta urtutako gainazaletik irradiatutako laginaren sakonera hedatzen diren ultrasoinu-bibrazioen sorreraren ondorioz gertatzen dela. besteak beste, Ti-6Al-4V aleazioa 26 eta altzairu herdoilgaitza 34 horren emaitza. Mekanismo posiblea honela espekulatzen da. Ultrasoinu biziak kabitazio akustikoa eragin dezake, in situ sinkrotroi X izpien irudi ultraazkarretan frogatzen den moduan. Kavitazio-burbuilen kolapsoak, aldi berean, talka-uhinak sortzen ditu urtutako materialan, zeinaren aurrealdeko presioaren \(testua presioa)\(190)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~s nahikoa sendoa tamaina kritikoko fase solidoko nukleoen eraketa sustatzeko likido solteetan, geruzaz geruzako fabrikazio gehigarriaren zutabe-alearen egitura tipikoa apurtuz.
Hona hemen, sonikazio biziaren bidez egitura-aldaketaren ardura duen beste mekanismo bat proposatzen dugu. Solidotu eta berehala, materiala urtze-puntutik hurbil dagoen tenperatura altuan dago eta etekin-tentsio oso baxua du. Ultrasoinu-uhin biziek plastikozko fluxua eragin dezakete material bero eta solidotuaren ale-egitura aldatzeko. Hala ere, errendimendu-tentsioaren tenperatura-mendekotasunari buruzko datu esperimental fidagarriak eskuragarri daude (texto(K15\)\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ desk\ Hori dela eta, hipotesi hau egiaztatzeko, AISI 316 L altzairuaren antzeko Fe-Cr-Ni konposizio baten dinamika molekularra (MD) simulazioak egin ditugu, urtze-puntutik gertu dagoen isurte-tentsioaren portaera ebaluatzeko. Eten-tentsioa kalkulatzeko, 70, 71, 72, 72, 72, 73, 72, 72, 73, 72, 72, 73, 72, 72, 73, 73, 70, 72, 73, 73, 70, 72, 72, 73, 73, 70, 72, 72, 73, 73. ) 74.MD simulazioak LAMMPS kodeak erabiliz egin ziren 75,76.MD simulazioen xehetasunak beste nonbait argitaratuko dira.Elasketa-tentsioaren MD kalkuluaren emaitzak tenperaturaren arabera 8. irudian ageri dira eskuragarri dauden datu esperimentalekin eta beste ebaluazio batzuekin77,78,79,80,81,82.
Eten-tentsioa AISI graduko 316 altzairu herdoilgaitz austenitikorako eta modeloaren konposizioa MD simulazioetarako tenperaturaren aldean. Erreferentzietatik abiatutako neurketa esperimentalak: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81. erreferentzia.(f)82 tenperatura-linea-lerroaren errendimendu-tentsio gehigarriaren errendimendu-tentsioaren araberako errendimendu-tentsioaren araberako tentsioaren araberako laser neurketaren eredu enpirikoa da. .Ikerlan honetako eskala handiko MD simulazioen emaitzak \(\vartriangleleft\) akatsik gabeko kristal bakar infinitu baterako eta \(\vartriangleright\) ale finituetarako adierazten dira Hall-Petch erlazioaren bidezko batez besteko alearen tamaina kontuan hartuta Dimentsioak\(d = 50~\upmu \text {m}\).
Ikusten da \(T>1500~\text {K}\) atsedentzia-tentsioa \(40~\text {MPa}\) azpitik jaisten dela. Bestalde, estimazioek aurreikusten dute laser bidez sortutako ultrasoinu-anplitudea \(40~\text {MPa}\) gainditzen duela (ikusi 4b. irudia), eta hori nahikoa da material beroan solido plastikoaren fluxua eragiteko.
SLMn zehar 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) altzairu herdoilgaitz austenitikoaren mikroegituraren eraketa esperimentalki ikertu zen intentsitate-modulatutako laser-iturri konplexu baten bidez.
Laser urtze-eremuan ale-tamaina murriztea aurkitu zen laser-errefustearen etengabeko 1, 3 edo 5 paseren ondoren.
Modelatze makroskopikoak erakusten du ultrasoinuen deformazioak solidotze frontean positiboki eragin dezakeen eskualdearen tamaina estimatua \(1~\text {mm}\) artekoa dela.
MD eredu mikroskopikoak erakusten du AISI 316 altzairu herdoilgaitz austenitikoaren eten-indarra nabarmen murrizten dela \(40~\text {MPa}\) urtze puntutik gertu.
Lortutako emaitzek materialen mikroegitura kontrolatzeko metodo bat iradokitzen dute laser-prozesamendu modulatu konplexua erabiliz eta SLM pultsatuko teknikaren aldaketa berriak sortzeko oinarri gisa balio dezake.
Liu, Y. et al.Laser fusio selektiboaren bidez TiB2/AlSi10Mg in situ konpositeen bilakaera mikroegiturala eta propietate mekanikoak [J].J.Alloys.compound.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021).
Gao, S. et al. 316L altzairu herdoilgaitzaren laser urtze selektiboaren birkristalizazioa alearen mugaren ingeniaritza [J].Alma Mater aldizkaria.200, 366–377.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. & Qiu, C. Ogitarteko mikroegituren in situ garapena harikortasun hobetua duten laser bidez urtutako titanio-aleazioen laser birberotzearen bidez.science.Rep.10, 15870.https://doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniya, A. et al.Ti-6Al-4V piezen fabrikazio gehigarria laser metal-deposizioaren bidez (LMD): prozesua, mikroegitura eta propietate mekanikoak.J.Alloys.comound.804, 163–191.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
Kumara, C. et al.Laser metal hautsaren metaketa energetikoa zuzendutako mikroegituraren modelizazioa Alloy 718.Add to.manufacture.25, 357–364.https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.024 (2019).
Busey, M. et al.Parametric Neutroi Bragg Edge Imaging Study Laser Shock Peening.science.Rep.11, 14919.https://doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. et al.Ti-6Al-4V-ren mikroegitura eta propietate mekanikoak aditiboki fabrikatutako elektroi-sorta urtzearen bidez.Alma Mater Journal.97, 1-16.https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.036 (2015).