Fusion behavior of pure magnesium during selective laser melting

angleški

2025

letnik 71, številka 9/10

debelina plasti   hitrost skeniranja   lasersko taljenje praškastega sloja   magnezij   moč laserja   nosilna struktura   talilni bazen

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

V raziskavi smo proučevali obnašanje taljenja čistega magnezija in pretočnost njegove taline med selektvinim laserskim taljenjem. Raziskali smo tudi vpliv različnih kombinacij procesnih parametrov na povečanje gostote izdelka. Moč laserja smo postopoma povečevali in pri tem spreminjali hitrosti skeniranja za vsako serijo izdelkov, s čimer smo vplivali na vnos energije v talilni process (ED). Moč laserja se je gibala od 10 W do 75 W, hitrost skeniranja pa od 100 mm/s do 800 mm/s. Z nižjimi močmi laserja nismo dosegli zadovoljivega taljenja materiala, medtem ko so višje moči laserja povzročile boljše taljenje, z znatnimi razlikami tudi pri enakih vnosih energije - ED. Visoka energijska gostota - ED med 3,50 J/mm2 in 4,30 J/mm2 je povzročila pomanjkljivo taljenje pri nizki moči laserja oziroma nestabilen talilni bazen z znatnim pršenjem materiala pri visoki moči laserja. Nasprotno pa so zmerne ED v območju od 1,40 J/mm2 do 2,90 J/mm2 povzročile boljšo gostoto pri visoki moči laserja. Višje hitrosti skeniranja so pomagale preprečiti nastanek gostega oblaka smoga in s pomočjo večje laserske moči zagotovile zadostno energijo v kratkem času. Zato je povečanje tako laserske moči kot hitrosti skeniranja izboljšalo učinkovitost taljenja in povečalo gostoto vzorca. Relativna gostota vzorcev se je gibala od 80 % do 96,5 %. Zmanjšanje debeline plasti s 50 µm na 25 µm pri laserski moči 40 W je na nekaterih območjih povzročilo nastanek dobro oblikovanega bazena taline, na drugih pa znatno brizganje taline, kar je povzročilo poslabšanje gostote.

15.12.2025