Optimizando la Fusión Selectiva por Láser del Superaleación Inconel 625 a través del Análisis Estadístico de Defectos Superficiales y Volumétricos
Autores: Shahrjerdi, Ali; Karamimoghadam, Mojtaba; Shahrjerdi, Reza; Casalino, Giuseppe; Bodaghi, Mahdi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimizando la Fusión Selectiva por Láser del Superaleación Inconel 625 a través del Análisis Estadístico de Defectos Superficiales y Volumétricos
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Fusión selectiva por láser
Microestructura
Diseño de experimentos
Microscopía electrónica de barrido
Microdureza
Rugosidad de la superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo profundiza en la optimización y modelado de los parámetros de entrada para el proceso de fusión selectiva por láser (SLM) en Inconel 625. El objetivo principal es investigar la microestructura dentro de las regiones intercapas después de la optimización del proceso. Para este estudio, se produjeron 100 capas con un grosor de 40 um cada una. Utilizando la metodología de diseño de experimentos (DOE) y empleando el Método de Superficie de Respuesta (RSM), se optimizó el proceso SLM. Se consideraron parámetros de entrada como la potencia del láser (LP) y la distancia de hatch (HD), mientras que los cambios en la microdureza y la rugosidad, Ra, se tomaron como respuestas. Se evaluaron las alteraciones de la microestructura y la superficie mediante análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) para determinar cuántos defectos y propiedades de Inconel 625 se pueden controlar utilizando DOE. La porosidad y la falta de fusión, que se debieron a la rápida solidificación posterior a la fusión del polvo, llevaron a un análisis detallado de los defectos tanto en las superficies como en términos de los aspectos internos de las muestras. Comprender la formación de estas imperfecciones puede ayudar a refinar el proceso para mejorar la integridad y el rendimiento del material impreso de Inconel 625. Incluso cambios direccionales leves en las estructuras dendríticas columnar son discernibles dentro de las capas. Las características microestructurales observadas en estas muestras están directamente relacionadas con los parámetros del proceso SLM. En este estudio, las muestras a granel lograron una microdureza de 452 HV, con la rugosidad superficial mínima registrada en 9.9 um. El objetivo de esta investigación fue utilizar el Método de Superficie de Respuesta (RSM) para optimizar los parámetros con el fin de obtener la mínima rugosidad superficial y la máxima microdureza de las muestras.
Descripción
Este artículo profundiza en la optimización y modelado de los parámetros de entrada para el proceso de fusión selectiva por láser (SLM) en Inconel 625. El objetivo principal es investigar la microestructura dentro de las regiones intercapas después de la optimización del proceso. Para este estudio, se produjeron 100 capas con un grosor de 40 um cada una. Utilizando la metodología de diseño de experimentos (DOE) y empleando el Método de Superficie de Respuesta (RSM), se optimizó el proceso SLM. Se consideraron parámetros de entrada como la potencia del láser (LP) y la distancia de hatch (HD), mientras que los cambios en la microdureza y la rugosidad, Ra, se tomaron como respuestas. Se evaluaron las alteraciones de la microestructura y la superficie mediante análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) para determinar cuántos defectos y propiedades de Inconel 625 se pueden controlar utilizando DOE. La porosidad y la falta de fusión, que se debieron a la rápida solidificación posterior a la fusión del polvo, llevaron a un análisis detallado de los defectos tanto en las superficies como en términos de los aspectos internos de las muestras. Comprender la formación de estas imperfecciones puede ayudar a refinar el proceso para mejorar la integridad y el rendimiento del material impreso de Inconel 625. Incluso cambios direccionales leves en las estructuras dendríticas columnar son discernibles dentro de las capas. Las características microestructurales observadas en estas muestras están directamente relacionadas con los parámetros del proceso SLM. En este estudio, las muestras a granel lograron una microdureza de 452 HV, con la rugosidad superficial mínima registrada en 9.9 um. El objetivo de esta investigación fue utilizar el Método de Superficie de Respuesta (RSM) para optimizar los parámetros con el fin de obtener la mínima rugosidad superficial y la máxima microdureza de las muestras.