Dul Chun Cinn an EBM a Dhéanamh Cóimhiotal Tíotáiniam TC4

Gcéad dul síos, déantar múnla 3D na coda a slisniú agus a leagan de réir tiús áirithe trí bhogearraí Magicsl9.0 chun faisnéis 2D iomlán na coda a fháil. Ansin, scaipeann an córas EBM an púdar cóimhiotail go tiús áirithe ar an tsubstráit, agus úsáideann sé an bhíoma leictreon déanta ag an sruth ag dul tríd an sreang tungstain mar fhoinse teasa. Faoi ghníomhaíocht an choil dhírigh agus an choil sraonadh leictreamaighnéadach, déantar an púdar cóimhiotail ar an tsubstráit a phróiseáil. Scan leá. Gach uair a scanadh agus a leáigh an bhíoma leictreon ciseal, titeann an binse oibre de réir airde ciseal amháin, agus ansin scaiptear an púdar arís. Déanann an léas leictreon an próiseas a scanadh agus a leá arís agus arís eile, agus comhdhlúthaíonn gach ciseal próiseáilte ina iomláine. Déantar an próiseas déantúsaíochta ar fad i dtimpeallacht bhfolús, rud a sheachnaíonn go héifeachtach an fhéidearthacht go ndéanfaí cóimhiotal tíotáiniam a ocsaídiú le linn próiseála. Tar éis an déantúsaíocht a chríochnú, tógann an córas EBM na codanna amach as an seomra tógála agus cuireann sé sa chóras aisghabhála púdar iad. Úsáidtear aer ardbhrú sa PRS chun an púdar atá ag cloí le dromchla na gcodanna a bhaint, agus ar deireadh faigheann páirteanna múnlaithe le dromchla réidh.

Áirítear ar phríomh-pharaiméadair na teicneolaíochta EBM sruth bhíoma leictreon, voltas luasghéaraithe, luas scanadh, tiús ciseal, spásáil líne scanadh agus cúiteamh fócais. Trí na paraiméadair seo a choigeartú, is féidir dlúis fuinnimh éagsúla a fháil, mar shampla an sruth bhíoma leictreon a mhéadú nó an luas scanadh a laghdú. Is féidir dlús fuinnimh níos airde a fháil. Cuireann méid an dlús fuinnimh isteach go mór ar mhicreastruchtúr, lochtanna agus airíonna meicniúla páirteanna múnlaithe. Déanfaidh dlús fuinnimh cuí go mbeidh airíonna meicniúla níos fearr ag an gcóimhiotal. Mar gheall ar phróiseas foirmithe uathúil na teicneolaíochta EBM, tá micreastruchtúr agus airíonna meicniúla EBM comhdhéanta de chodanna cóimhiotal tíotáiniam TC4 difriúil ó na codanna atá déanta go traidisiúnta (cosúil le brionnú) TC4 comhdhéanta de chóimhiotal tíotáiniam.

2.1 Micreastruchtúr agus fachtóirí tionchair EBM déanta cóimhiotal tíotáiniam TC4

Bíonn tionchar ag an athrú teochta ar chóimhiotal tíotáiniam TC4 EBM a foirmíodh le linn an phróisis fhoirmithe ar a microstructure. Gcéad dul síos, déantar an púdar a leá faoi ghníomhaíocht an bhíoma leictreon, agus sroicheann an teocht cóimhiotal leachtach thart ar 1700 céim, atá i bhfad níos airde ná an teocht trasdula céim de chóimhiotal tíotáiniam TC4 (995 céim). Ag an am seo, tá an cóimhiotail leachtach comhdhéanta de ghráin bhunaidh; ansin, de réir mar a ghluaiseann an léas leictreon ar shiúl, fuaraíonn an cóimhiotal leachtach go tapa go dtí an teocht tógála (go ginearálta 650-700 céim) chun fanacht cobhsaí agus a bheith soladach. Ag an am seo, téann an cóimhiotal faoi → + , agus deascán na céime snáthaidí agus an cholúin. A1-Bermani et al. Creidim, nuair a bhíonn an ráta fuaraithe níos mó ná 410 céim / s ag an gcéim seo, deascfaidh martensite metastable ', a dhianscaoileann isteach i struchtúr ciseal + tar éis a bheith faoi lé timpeallacht ardteochta ar feadh i bhfad, agus beidh an chuid is mó de Deileanna mín cosúil le snáthaidí, le cuid bheag den chéim. Ansin déantar an cóimhiotal tíotáiniam TC4 foirmithe a fhuaraithe go mall ó theocht na tógála go teocht an tseomra, agus ní athraíonn an microstructure cóimhiotail go mór agus tá sé fós comhdhéanta de + céimeanna. Taispeántar i bhFíor 2 micreastruchtúr cóimhiotal tíotáiniam TC4 arna fhoirmiú ag EBM agus cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta brionnaithe.

Tá go leor taighde déanta ag scoláirí intíre agus eachtrannacha ar mhicreastruchtúr cóimhiotail tíotáiniam TC4 déanta ag EBM agus fuair siad amach go ndéanfaidh fachtóirí cosúil le paraiméadair phróiseas múnlaithe, suíomh na gcodanna múnlaithe, agus méid na gcodanna múnlaithe difear don ráta fuaraithe de. an cóimhiotail le linn an phróisis mhúnlú, rud a dhéanann difear dá mhéid gráin. Tá Hrabe et al. fuarthas amach, faoi na coinníollacha lena chinntiú go bhféadfaidh an t-ionchur fuinnimh púdar cóimhiotail tíotáiniam TC4 a leá go hiomlán chun páirteanna dlúth a fhoirmiú, go laghdóidh luas scanadh an bhíoma leictreon go cuí, go laghdófar méid an linne leáite, go n-ardóidh an ráta fuaraithe, agus mar sin deascfar cáithníní níos míne. lath agus céim béite. Bhí Murr et al. agus Wang et al. fuarthas amach go bhfuil microstructure cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM difriúil ag áiteanna éagsúla. Mar a thaispeántar i bhFíor 3, tá ráta fuaraithe níos airde ag an suíomh le airde taisceadh níos ísle toisc go bhfuil sé níos gaire don tsubstráit mhúnlú. Is crios fáis éagobhsaí é agus tá seans ann go deascadh céim mhín cosúil le snáthaid; tá ráta fuaraithe níos airde ag an suíomh a bhfuil airde taisce níos airde aige. Dá thiubh an lath, is ea is mó na gráinní; tar éis é a thaisceadh go dtí airde áirithe, tá sé i gcrios fáis cobhsaí, agus tá claonadh ag méid an lath agus na gráin a bheith cobhsaí. Wang et al. Rinne sé staidéar freisin ar éifeacht mhéid na bpáirteanna múnlaithe ar mhicreastruchtúr cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM agus fuarthas amach go raibh ráta fuaraithe níos mó ag samplaí níos lú le linn an phróisis leá agus soladaithe ciseal-le-ciseal, rud a d'fhág céimeanna níos míne. Tá Galaraga et al. staidéar breise agus fuarthas amach go bhfuil baint ag na hathruithe ar mhicreastruchtúr cóimhiotal tíotáiniam TC4 múnlaithe EBM leis an am cónaithe sa seomra tógála. Má tá an t-am cónaithe ró-fhada, cuirfidh sé faoi deara go mbeidh an airde taisce ag bun an airde taisce níos ísle agus go mbeidh an microstructure níos garbh. toradh. ​

2.2 Lochtanna cóimhiotal tíotáiniam TC4 múnlaithe EBM

Mar gheall ar roghnú míchuí paraiméadair phróisis nó cur isteach próisis, féadfaidh páirteanna cóimhiotail tíotáiniam TC4 déanta ag EBM lochtanna éagsúla a tháirgeadh. Zhai et al. fuarthas amach go bhfuil dhá locht tipiciúil i microstructure cóimhiotal tíotáiniam TC4-mhúnlú EBM: is é ceann amháin an pore is cúis leis an ngás argón a shlogtar sa púdar lochtach; is é an ceann eile an pore de bharr leá bocht an phúdar cóimhiotail.

Gong et al. lochtanna cóimhiotal tíotáiniam TC4 rangaithe ina dhá chatagóir mhór bunaithe ar dhlús fuinnimh an bhíoma leictreon ionchuir. Nuair a bhíonn an dlús fuinnimh ró-íseal, ní leor na linnte leáite a nascadh go hiomlán leis na linnte leáite agus idir sraitheanna, ag cruthú lochtanna leá neamhrialta in éineacht le méid áirithe pores. Nuair a bhíonn an dlús fuinnimh ró-ard, ardaíonn teas áitiúil go tapa. Nuair a leánn an púdar, spheroidizes sé faoi ghníomh teannas dromchla (tá seoltacht teirmeach an púdar íseal), rud a fhoirmíonn phiocháin. Bhí Kahnert et al. fuarthas amach má tá an t-ionchur fuinnimh ró-ard, ní hamháin go dtiocfaidh meath ar chaighdeán dromchla na gcodanna múnlaithe, ach i gcásanna tromchúiseacha, stopfaidh meaisín sprioc an chórais sciath púdar ag obair, ionas go gcaithfear an próiseas déantúsaíochta féin a stopadh. Ina theannta sin, nuair a sháraíonn an sruth bhíoma leictreon tairseach áirithe, beidh an púdar cóimhiotail a séideadh ar shiúl, ag fágáil phiocháin neamhrialta sa chiseal. I gcásanna tromchúiseacha, beidh an leaba púdar ar fad titim, mar a thaispeántar i bhFíor 5; Ullmhú an leaba púdar Úsáidtear teas chun a greamaitheacht a fheabhsú, sá an bhíoma leictreon ar an púdar cóimhiotail a shárú, agus titim púdar a sheachaint. Beidh drochthionchar ag lochtanna ar airíonna meicniúla cóimhiotal tíotáiniam C4. Ní mór paraiméadair phróisis EBM a bharrfheabhsú, mar shampla luas scanadh a rialú, spásáil líne an scan a choigeartú, agus an sruth léas leictreoin a bharrfheabhsú, chun laghdú a dhéanamh ar mhinicíocht lochtanna.

3.1 Airíonna teanntachta EBM déanta cóimhiotal tíotáiniam TC4

Bruno et al. staidéar ar airíonna teanntachta cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag foirmiú agus brionnú EBM. Ós rud é go bhfuil cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM seans maith go lochtanna pore le linn an phróisis fhoirmithe, agus tá a microstructure dáileadh go míchothrom, rud a fhágann go bhfuil a neart teanntachta, Is iad na láidreachtaí toraidh is airde ná 996MPa agus 919MPa faoi seach, atá beagán níos ísle ná an neart tíotáiniam TC4 brionnaithe. cóimhiotal (tá neart teanntachta agus neart toraidh 1034MPa agus 991MPa faoi seach); Wang et al. staidéar freisin ar airíonna teanntachta EBM déanta TC4 cóimhiotal tíotáiniam. Fuarthas amach go bhfuil a neart teanntachta 1002MPa, tá neart toraidh 932MPa, agus fadú 14.4%. Tá na táscairí feidhmíochta go léir níos airde ná iad siúd a bhaineann le gaibhneachta cóimhiotail tíotáiniam TC4 tar éis cóireála annealaithe agus ag dul in aois.

Tá anisotrópacht suntasach i airíonna meicniúla EBM déanta cóimhiotal tíotáiniam TC4. Bruno et al. agus Hrabe et al. fuarthas amach go raibh neart teanntachta samplaí múnlaithe EBM sa treo cothrománach níos láidre ná sin sa treo ingearach, cé go raibh an fadú i dtreo cothrománach na samplaí múnlaithe níos lú ná an fadú sa treo ingearach. Tá sé seo mar gheall ar na gráin B míchothrom taobh istigh den chóimhiotail: fásann an sampla múnlaithe go príomha sa treo ingearach; laghdaítear an carnadh struis ag na teorainneacha gráin le foirmiú grán bunscoile níos lú sa treo cothrománach, rud a chuireann moill ar thionscnamh scoilteanna agus é a dhéanamh fadú beagán níos mó.

Tá Hrabe et al. Fuarthas amach go laghdóidh méadú ar an luas scanadh bhíoma leictreon (a bhaineann go diúltach leis an dlús fuinnimh) tiús an phláta beagán (1.16μm → 0.95un), rud a mhéadóidh an neart teanntachta, an neart toraidh agus an microhardness faoi 2%. faoi ​​seach. , 3% agus 2%.

Formanoir et al. choinnigh an cóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM ag 950 céim ar feadh 60 nóiméad agus 1040 céim ar feadh 30 nóiméad faoi seach, ag baint úsáide as dhá mhodh fuaraithe: fuarú uisce agus fuarú aer. Laghdaíodh neart teanntachta agus neart toraidh an chóimhiotail beagán, agus níor feabhsaíodh an fadú go mór. Léiríonn sé nach bhfuil ach rialú a dhéanamh ar phríomh-pharaiméadair fhoirmiú EBM ar bhealach éifeachtach chun airíonna an chóimhiotail a fheabhsú.

3.2 Airíonna tuirse EBM déanta cóimhiotal tíotáiniam TC4

Chan et al. tástáil ar shaol tuirse (líon na dtimthriallta) EBM déanta cóimhiotal tíotáiniam TC4 agus cóimhiotal tíotáiniam TC4 rollta faoi ghníomhaíocht strus lúbthachta ailtéarnach de 600MPa (±10%). Léiríonn na torthaí nach bhfuil saol tuirse cóimhiotail tíotáiniam TC4 arna fhoirmiú ag EBM ach 17% de shaol tuirse an chóimhiotail rollta; déantar bristeadh cóimhiotal tíotáiniam TC4 arna fhoirmiú ag EBM a dháileadh le pores de chruthanna éagsúla mar gheall ar limistéir leá bochta, agus tá a garbh dromchla i bhfad ar shiúl freisin. Níos airde ná cóimhiotal tíotáiniam TC4 rollta, rud atá ina chúis thábhachtach dá shaol tuirse íseal.

Tammas-Williams et al. fuarthas amach gur féidir le cóireáil brú isostatach te deireadh a chur go héifeachtach leis an gcuid is mó de na pores i gcóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM, ach má tá roinnt poill tolláin sa sampla agus go bhfuil siad ceangailte leis an dromchla, rachaidh an gás argón ardbhrú faoi chóireáil HIP isteach sna tolláin. . Sna pores, leathnaíonn na lochtanna tolláin seo beagán, rud a fhágann go dteipeann ar an gcóireáil HIP; sciath a chur leis an sampla sular féidir le HIP na lochtanna tolláin a bhaint. Shui et al. tar éis cóireáil HIP ar chóimhiotal tíotáiniam TC4 déanta ag EBM, cé gur tháinig na lathanna níos tiús, laghdaigh an dlús díláithrithe, agus laghdaigh an neart teanntachta agus neart toraidh ó 870MPa agus 788MPa go 819MPa agus 711MPa faoi seach, rinne cóireáil HIP an struchtúr níos Aonfhoirmeach, mhéadaigh dlús coibhneasta an chóimhiotail ó 99.3% go 99.8%, ag laghdú foinsí tionscnaimh crack, rud a mhéadaigh an neart tuirse ó 460boa go 580MPa.