Kas izraisa porainību lāzerapšuvumā?
Porainība pulvera padeves lāzerapstrādes tehnikā var rasties no gāzes pulverī vai kausējumā vai nestabilas tvaika depresijas. Neregulāri tukšumi sliežu ceļa, slāņa vai substrāta saskarnēs var liecināt par saplūšanas trūkumu — nevis par gāzes porām, bet gan par nepilnīgu saķeri. Pirms procesa iestatījumu maiņas klasificējiet defektu pēc tā morfoloģijas un atrašanās vietas.
Tumša norāde pulēta apšuvuma šķērsgriezumā nav pietiekama, lai diagnosticētu cēloni. Gan neliela, noapaļota pora nogulsnes iekšpusē, gan neregulāra, lokāli plakana tukšuma vieta saskarnē var neformāli raksturot kā "porainību", taču tie norāda uz atšķirīgiem procesa apstākļiem. Pirmais jautājums ir, vai norāde ir ar gāzi pildīta pora vai nepilnīgas saplūšanas pierādījums. Abu uzskatīšana par vienu un to pašu defektu var novest pie korektīvām izmaiņām, kas nenovērš pamatcēloni.
Šajā rokasgrāmatā galvenā uzmanība pievērsta pulvera padeves lāzera apšuvumam un koaksiālajai lāzera virzītas enerģijas uzklāšanai (L-DED). Apspriestie mehānismi ir attiecināmi uz šiem pulvera padeves procesiem, taču to relatīvā nozīme ir atkarīga no sakausējuma, pulvera ražošanas ceļa, padeves sistēmas, sprauslas ģeometrijas, lāzera parametriem un komponentu ģeometrijas. Iegūtie rezultāti nav automātiski jāpārnes uz lāzera pulvera slāņa kausēšanu vai stieples padeves uzklāšanu.
Kādi porainības veidi rodas lāzerapšuvumā?
Porainības izpētes laikā atšķirt gāzes poras, ar atslēgas caurumiem saistītas poras un tukšumiem līdzīgus nesaplūšanas defektus. Gāzes un ar atslēgas caurumiem saistītas poras ietver gāzi, kas iesprostota sacietējošā materiālā. Saplūšanas trūkums ir atšķirīgs: tā ir nepilnīga kušana vai saistīšanās starp nogulsnētajām sliedēm, slāņiem vai substrātu, un tā var izpausties kā neregulārs vai plakans tukšums šķērsgriezumā. Šie modeļi ir noderīgas diagnostikas norādes, nevis defekta mehānisma pierādījums.
Gāzes poras
Gāzes poras parasti ir apaļas vai eliptiskas, un tās var rasties nogulsnētajā slānī, nesekojot robežai. Tās veidojas, kad burbuļi paliek kausējuma baseinā, līdz metāls sacietē. Iespējamie avoti ir gāze, kas iesprostota izejvielu daļiņās, gāze, kas saistīta ar pulvera piegādi, gāze, kas izdalās materiālam raksturīgu reakciju rezultātā, vai tukšumi, kas atveras, kad iepriekšējais nogulsnējums tiek atkārtoti izkausēts. Kušanas baseina plūsma un virzošā sacietēšanas fronte nosaka, vai burbuļi pārvietojas, saplūst, izplūst vai iesprūst. Džans un viņa kolēģi tieši novēroja vairākas no šīm uzvedības formām 2024. gada DED rentgena pētījumā in situ.
Saplūšanas trūkuma defekti
Saplūšanas trūkuma defekti parasti ir neregulāri, iegareni vai lokāli plakani. Tie bieži atrodami starp blakus esošajām sliedēm vai slāņiem, vai arī apšuvuma un substrāta saskarnē. Tie norāda, ka materiāli nav pietiekami izkusuši un savienojušies pāri robežai; tās nav gāzes poras, pat ja pulēts šķērsgriezums liecina par tukšumiem. To var veicināt zema efektīvā siltuma padeve, pārmērīgs pārvietošanās ātrums, nepiemērots pulvera padeves ātrums, slikta sliedes pārklāšanās vai nepareiza fokusa pozīcija. Atkarībā no materiāla sistēmas virsmas oksīdi vai piesārņojums var arī traucēt mitrināšanu un saķeri.
Remontam atbilstošā 316L apšuvuma pētījumā tika ziņots par mazām, noapaļotām iesprostotas gāzes porām nogulsnētajā materiālā un lielākiem, neregulāriem saplūšanas defektiem apšuvuma un pamatmateriāla saskarnē. Šis piemērs parāda, kāpēc gan morfoloģija, gan atrašanās vieta ir svarīga. Secinājumi attiecas uz konkrētajiem pētītajiem 316L materiāliem un nogulsnēšanas sistēmām, un tos nevajadzētu uzskatīt par universālu noteikumu (Revilla & De Graeve, 2022).
Ar atslēgas caurumu saistītas poras
Ar atslēgas caurumu saistīta pora var veidoties, ja augsts lokālais enerģijas blīvums rada dziļu tvaika depresiju kausējuma baseinā. Ja depresija kļūst nestabila un sabrūk pirms sacietēšanas, var rasties tukšums. Apsveriet šo mehānismu tikai tad, ja procesa apstākļi veicina tvaika depresijas veidošanos; apaļa pora pati par sevi nepierāda atslēgas cauruma izcelsmi. Ar pulvera padevi veidota DED atšķiras no lāzera pulvera slāņa kausēšanas arī tāpēc, ka pulvera padeve, lāzera vājinājums un sprauslas ģeometrija ietekmē kausējuma baseina apstākļus.
2024. gada koaksiālā pulvera padeves L-DED pārskatā gāzes poras un kušanas trūkuma defekti tiek aplūkoti kā atsevišķas defektu kategorijas. Tajā ir identificēti potenciālie gāzes avoti, piemēram, pulvera pārnēsāta gāze un metāla tvaiki, un aprakstītas kušanas trūkuma pazīmes sliežu pārklāšanās vietās, slāņu saskarnēs un pārklājuma un substrāta savienojuma zonā (Mo et al., 2024).
Kas izraisa gāzes poras lāzerapšuvumā?
Gāze iesprostota metāla pulverī
Dažām pulverveida izejvielām ražošanas procesā ir iekšējas ar gāzi pildītas poras. Ar gāzi atomizētā pulverī daļiņa var saturēt nelielu iekšējo poru, kas nav redzama no tās ārējās virsmas. Kad daļiņa kūst, gāze var iekļūt kausējuma vannā. Ja burbulis neizplūst, pirms apkārtējais metāls sacietē, tas var palikt nogulsnētajā slānī. Tāpēc vizuāli nevainojama pulvera virsma neizslēdz iekšējo porainību.
Džans un līdzautori (2024) izmantoja in situ rentgena attēlveidošanu un modelēšanu, lai izsekotu gāzes burbuļiem DED laikā. Viņu novērojumi parādīja, ka burbuļi pārvietojas no ar gāzi atomizēta pulvera uz kausējuma baseinu; daži izkļuva, daži saplūda, bet citus uztver sacietēšanas fronte. Ja pēc pulvera partijas maiņas parādās defekts, pētījumā jāiekļauj pulvera vēsture un izejvielu raksturojums, nevis jāpieņem, ka lāzera iestatījumu maiņa to atrisinās.
Gāze, kas kopā ar pulvera plūsmu nonāk kausējuma vannā
Koaksiālās pulvera padeves sistēmās nesējgāze transportē daļiņas caur padeves līniju un sprauslu. Gāze ir daļa no paredzētā pulvera padeves procesa, tāpēc tās klātbūtne vien nav jāuzskata par porainības cēloni. Plūsmas stabilitāte, daļiņu ātrums, pulvera plūsmas konverģence, sprauslas izlīdzinājums un attālums var ietekmēt to, kā daļiņas iekļūst kausējuma vannā un mijiedarbojas ar to. Pārbaudiet, vai gāzes padeves laikā nav anomālas plūsmas, noplūžu, ierobežojumu vai nepareizi izlīdzinātas plūsmas.
Tas nenozīmē, ka aizsarggāze automātiski ir katras poras cēlonis. Nesējgāzei un aizsarggāzei ir atšķirīgas funkcijas, un iekārtai var būt atsevišķi plūsmas ceļi. Pilnīgāku skaidrojumu skatiet rokasgrāmatā ar nosaukumuKāda gāze tiek izmantota lāzerapšuvumā?
No materiāla vai iepriekšējās atradnes izdalītā gāze
Substrāts un iepriekš uzklātās sliedes jau var saturēt mazas poras vai citus pārtraukumus. Kad vēlāka caurlaide atkārtoti izkausē šo materiālu, daži esošie tukšumi var atvērties jaunajā kausējuma vannā un tikt pārvietoti vai pārdalīti. Materiālam raksturīgās reakcijas var arī atbrīvot gāzi. Mitrums ir viens no iespējamiem veicinātājiem noteiktās pulveru un sakausējumu sistēmās; lāzera metālu uzklāšanas pārskatos pulvera žāvēšana tiek apspriesta, ja tā ir būtiska (Cheng et al., 2022). Nepieņemiet, ka mitrums ir katra sakausējuma vai katras poras cēlonis.
Burbuļi iesprostoti pirms kausējuma baseina sacietēšanas
Burbulis automātiski nepaceļas no izkusuša materiāla celiņa. Tā kustība ir atkarīga no izmēra, peldspējas, kausējuma baseina konvekcijas, viskozitātes un laika, kas pieejams pirms sacietēšanas. 2024. gada rentgena pētījumā tika novērots, ka burbuļi pārvietojas līdzi kausējuma plūsmai, saplūst, izplūst vai tiek uztverti ar virzošos sacietēšanas fronti. Tāpēc "palēnināt atdzišanu" nav universāls līdzeklis: svarīgs ir arī plūsmas lauks, burbuļa izmērs un kausējuma baseina ģeometrija.
Vai lāzera jauda var izraisīt porainību lāzera apšuvumā?
Jā, bet sakarība nav vienkārši “lielāka jauda nozīmē mazāk poru” vai “mazāka jauda nozīmē mazāk poru”. Rezultāts ir atkarīgs no tā, cik daudz enerģijas sasniedz kausējuma baseinu attiecībā pret pulvera padeves ātrumu, pārvietošanās ātrumu, plankuma izmēru un materiāla reakciju.
Ja efektīvā enerģijas padeve ir pārāk zema, pulveris var pilnībā neizkust un kausējuma vanna var nepietiekami atkārtoti izkausēt iepriekšējo celiņu vai substrātu. Šie apstākļi veicina kušanas defektu trūkumu. Otrā galējībā pārmērīgs lokālais enerģijas blīvums var radīt metāla tvaikus un nestabilu tvaika depresiju dažos procesa logos, radot citu poru veidošanās ceļu. Tādēļ lāzera jaudas izmaiņas var samazināt vienu defektu mehānismu, vienlaikus palielinot citu.
2023. gadā veiktā AlSi10Mg zilā lāzera DED pētījumā tika izmantota ātrgaitas attēlveidošana un rentgenstaru datortomogrāfija, lai atšķirtu saplūšanas trūkuma defektus, sfēriskas gāzes poras un lielākas neregulāras poras. Autori kartēja defektu veidus atbilstoši apstrādes apstākļiem konkrētajam materiālam un iestatījumam. Tas apstiprina nepieciešamību diagnosticēt defektu pirms parametru pielāgošanas; tā nav parametru recepte citiem lāzeriem, sakausējumiem vai apšuvuma galviņām (Wang et al., 2023).
Pētot porainību, pārskatiet lāzera jaudu kopā ar skenēšanas ātrumu, pulvera padeves ātrumu, plankuma izmēru, attālumu starp laukumiem, trajektorijas pārklāšanos un pamatnes stāvokli. Izmantojiet reģistrēto parametru kopu kā bāzes līniju un sistemātiski mainiet mainīgos. Nepalieliniet lāzera jaudu tikai tāpēc, ka šķērsgriezumā ir poras.
Kā jūs varat noteikt porainības avotu?
Sāciet ar novēroto indikāciju un pēc tam virzieties atpakaļgaitā cauri procesam. Zemāk esošā tabula ir skrīninga vadlīnijas: tā palīdz noteikt pārbaužu prioritātes, taču morfoloģija vien nevar pierādīt poras vai tukšuma izcelsmi.
| Novērotā norāde | Iespējamā interpretācija | Kas jāpārbauda tālāk |
| Mazas, noapaļotas poras nogulsnētajā slānī | Gāze, kas iesprostota kausējuma baseinā, vai ar izejvielām saistīta porainība | Pulvera partijas un daļiņu stāvoklis, pulvera apstrāde, sekcijas no vairākām vietām un procesa stabilitāte |
| Neregulāras vai iegarenas, tukšuma formas norādes uz sliežu ceļa vai slāņu robežām | Iespējama saplūšanas neesamība (nepilnīga saite, ne vienmēr gāzes poras) | Lāzera fokuss, kustības ātrums, pulvera padeves ātrums, sliežu pārklāšanās, pārkausēšanas dziļums un virsmas stāvoklis |
| Tukšumu līdzīgas norādes koncentrējas pārklājuma un substrāta saskarnē | Iespējama saplūšanas neesamība, nepilnīga saistīšanās vai saskarnes piesārņojums | Substrāta sagatavošana, pirmā slāņa parametri, oksīda stāvoklis un saskarnes metalogrāfija |
| Pēc pulvera partijas maiņas parādās poras | Iespējamās ar izejvielām saistītās izmaiņas | Salīdziniet pulvera sertifikātus, daļiņu izmēra sadalījumu, apstrādes/uzglabāšanas vēsturi un reprezentatīvus pulvera paraugus |
| Poras mainās atkarībā no procesa iestatījumiem vai pozīcijas | Iespējama kausējuma baseina vai pulvera padeves nestabilitāte | Pārskatiet iekārtas žurnālus, sprauslas stāvokli, pulvera plūsmas izlīdzinājumu un atkārtojamās testa trases |
Lai iegūtu ticamu diagnozi, sagatavojiet šķērsgriezumus no vairākām vietām un, ja iespējams, vairākās orientācijās. Reģistrējiet indikācijas izmēru, formu, laukuma daļu un pozīciju attiecībā pret trases robežām un substrātu. Viens griezums var nepamanīt defektus vai radīt maldinoši mazu trīsdimensiju tukšumu. Ražošanas problēmu novēršanā vispirms apstipriniet indikāciju un klasificējiet to; salīdziniet skartos un neskartos paraugus; pārbaudiet pulvera partiju, uzglabāšanas vēsturi, padevēju un sprauslu; pārskatiet procesa žurnālu; pēc tam veiciet kontrolētus izmēģinājumus, mainot vienu mainīgo vienlaikus, ja tas ir iespējams. Atkārtoti pārbaudiet ar to pašu metodi un reģistrējiet rezultātu.
Metalogrāfija vai rentgena datortomogrāfija: kuru pārbaudes metodi jums vajadzētu izmantot?
Metalogrāfija ir praktisks pirmais solis lokālās poru morfoloģijas, celiņu pārklāšanās un saskarnes saistīšanās pārbaudei. Tā ir destruktīva un attēlo tikai sagatavoto šķērsgriezumu, tāpēc šķērsgriezuma atrašanās vietai un sagatavošanas kvalitātei ir nozīme. Rentgenstaru datortomogrāfija var atklāt iekšējo poru trīsdimensiju sadalījumu, nepārgriežot visu paraugu, taču sasniedzamā izšķirtspēja ir atkarīga no komponentes izmēra, materiāla vājināšanās, aprīkojuma un mazākā defekta, kas ir jāatklāj. Datortomogrāfija nav automātiski nepieciešama katrai ražošanas detaļai; izvēlieties pārbaudes metodi, ņemot vērā komponentes specifikāciju un risku.
Kā var novērst porainību lāzerapšuvumā?
Profilakse ir visefektīvākā, ja tā ir vērsta uz diagnozes noteikšanas laikā identificēto mehānismu. Izmantojiet tālāk norādītās pārbaudes kā procesa attīstības secību, nevis kā universālu parametru priekšrakstu.
Pārbaudiet pulvera stāvokli un partijas konsistenci
Pārskatiet pulvera sertifikātu, sakausējuma apzīmējumu, daļiņu izmēru diapazonu un ražošanas procesu. Salīdziniet partijas, ja pēkšņi parādās defekts. Ievērojiet pulvera piegādātāja uzglabāšanas un žāvēšanas norādījumus konkrētajam sakausējumam; neizmantojiet patvaļīgu cepšanas temperatūru vai laiku. Ja ir aizdomas par pulvera iekšējo porainību, pieprasiet izejvielu raksturojumu vai salīdziniet reprezentatīvus pulvera paraugus, izmantojot piemērotu pārbaudes metodi.
Sagatavojiet pamatni un iepriekšējo slāni
Noņemiet eļļu, taukus, rūsu, irdeno oksīdu, apstrādes atlikumus un citus piesārņotājus, izmantojot metodi, kas ir saderīga ar pamatni un kvalificēto procedūru. Pirms uzklāšanas pārliecinieties, ka virsma ir sausa. Pirms nākamā slāņa uzklāšanas pārbaudiet iepriekš uzklātās sliedes; iepriekšējā slāņa pārtraukumi var tikt atkārtoti izkausēti vai pārnesti uz nākamo materiālu.
Stabilizējiet pulvera padevi un apšuvuma galviņu
Pārbaudiet padevēju, šļūtenes, pulvera vadu, sprauslu un pulvera plūsmas izlīdzinājumu. Pārliecinieties, vai izvēlētais pulveris ir saderīgs ar padevēju un padeves vadu, un meklējiet aizsprostojumus, noplūdes, pārslodzes vai anomālas pulvera plūsmas svārstības. Ja iespējams, pārbaudiet atkārtojamību reprezentatīvā izmēģinājuma ciklā, nevis paļaujieties uz vienu īsu testu.
TheMūsu apšuvuma pulvera padeves iekārta PTAW un lāzerapšuvumamlapā ir aprakstīta pieejamā padeves konfigurācija un publicētās padeves specifikācijas. Izmantojiet šo informāciju, lai pārbaudītu saderību ar pulveri un nepieciešamo padeves ātrumu, pēc tam pārbaudiet faktisko padeves stabilitāti ar izvēlēto materiālu un iekārtas iestatījumu. Padevēja nominālā specifikācija neaizstāj procesa kvalifikāciju.
Thelāzera apšuvuma galvas pārskatsapraksta savienojumu starp lāzera ceļu un pulvera padeves komponentu. Problēmu novēršanas laikā pārbaudiet faktiskās galvas un sprauslas rasējumu un instrukcijas; koaksiālajām un sānu padeves konstrukcijām nav identisku gāzes ceļu, pulvera trajektoriju vai regulēšanas prasību.
Optimizējiet procesu kā saistītu mainīgo grupu
Veiciet kontrolētus izmēģinājumus, lai pielāgotu lāzera jaudu, skenēšanas ātrumu, pulvera padeves ātrumu, plankuma izmēru, attālumu un trases pārklāšanos. Mainiet vienu mainīgo lielumu vienlaikus, ja tas ir praktiski iespējams, un reģistrējiet rezultātu. Pārliecinieties, ka pulveris ir pilnībā izkusis un ka kausējuma vannā atkārtoti izkausē iepriekšējo trasi vai substrātu, kā nepieciešams, vienlaikus izvairoties no apstākļiem, kas rada nestabilu tvaika depresiju. Nosakiet procesa logu faktiskajam sakausējumam, pulverim, apšuvuma galviņai un komponentu ģeometrijai.
Veicot ar gāzi saistītas pārbaudes, nošķiriet nesējgāzes piegādi no ekranējošā pārklājuma un skatiet konkrētās apšuvuma galviņas instrukcijas.Mūsu apšuvuma ceļvedis lāzerapšuvuma gāzes izvēleiizskaidro pulvera transportēšanas gāzes un lokālā aizsarga dažādās funkcijas; plūsmas pārbaudes laikā izmantojiet faktisko iekārtas gāzes ceļa diagrammu.
Pirms procesa uzsākšanas validējiet pārklājumu
Apstipriniet uzlabojumus ar pārbaudes metodi, kas nepieciešama atkarībā no pielietojuma. Atkarībā no komponenta tas var ietvert vizuālu pārbaudi, metalogrāfiskos griezumus, radiogrāfiju vai datortomogrāfiju, cietības pārbaudi un citus mehāniskos vai korozijas testus. Reģistrējiet pulvera partiju, substrāta stāvokli, iekārtas konfigurāciju, parametru kopu, pārbaudes metodi un pieņemšanas rezultātu, lai varētu atkārtot veiksmīgu procesu.
Vai var salabot porainību pabeigtā lāzerapstrādātā slānī?
Dažreiz, taču lēmums ir atkarīgs no poru vai tukšumu atrašanās vietas, izmēra, izplatības, pārklājuma biezuma, komponenta funkcijas un piemērojamajiem pieņemšanas kritērijiem. Neliela, izolēta norāde nekritiskā zonā var tikt traktēta atšķirīgi no savienota poru tīkla vai nepilnīga saistīšanās defekta ļoti noslogotā pārklājuma saskarnē. Spiedienu saturošām, noguruma ziņā kritiskām vai ar drošību saistītām komponentēm ievērojiet noteikto specifikāciju un apstiprināto remonta procedūru, nevis spriest par pieņemamību tikai pēc izskata.
Remontam var būt nepieciešams noņemt bojāto pārklājumu, lai iegūtu veselu materiālu, atkārtoti sagatavot laukumu un atkārtoti uzklāt materiālu, izmantojot kvalificētu procedūru. Vienkārša virsmas atkārtota kausēšana negarantē, ka iekšējās poras vai saskarnes defekti izzudīs; tā var arī mainīt atšķaidījumu, mikrostruktūru un atlikušo spriegumu. Atkārtoti pārbaudiet remontēto laukumu, izmantojot detaļas specifikācijā noteikto metodi.
Vai jūsu pielietojumam nepieciešama automatizēta lāzerapstrādes sistēma?
Porainības kontrole ir atkarīga ne tikai no lāzera avota. Pulvera padevei, apšuvuma galviņas un sprauslas konstrukcijai, kustības vadībai, apstrādājamā materiāla nostiprināšanai un procesa parametriem jābūt saskaņotiem ar materiālu un komponentu. OurCladding piegādā automatizētas lāzera apšuvuma iekārtas un pulvera padeves risinājumus rūpnieciskai virsmu remontam un nodiluma aizsardzībai.
IzpētietOurCladding automatizētā lāzerapšuvuma iekārtaun pārbaudiet, vai lāzera avots, pulvera padevējs, apšuvuma galva, kustības sistēma un darba virsmas stiprinājuma konfigurācija atbilst jūsu pamatnei, pulvera klasei, komponentu izmēriem un pārklājuma prasībām. Lai pārskatītu lietojumprogrammu,sazinieties ar OurCladding tehnisko komanduar sagataves rasējumu, pamatmateriālu, pulvera specifikāciju un mērķa pārklājuma biezumu.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāds ir galvenais porainības cēlonis lāzerapstrādes tehnikā?
Nav viena iemesla. Gāze var iekļūt kopā ar pulveri vai palikt iesprostota kausējuma vannā, savukārt nepietiekama kausēšana var radīt kušanas defektus. Iespējamais cēlonis ir atkarīgs no indikācijas morfoloģijas, atrašanās vietas, izplatības un materiāla/procesa kombinācijas.
Vai mitrums metāla pulverī var izraisīt porainību?
Mitrums var veicināt ar gāzi saistītus defektus dažās pulveru un sakausējumu sistēmās, taču tas nav visu poru izskaidrojums. Ievērojiet pulvera piegādātāja uzglabāšanas un žāvēšanas norādījumus un atdaliet ar mitrumu saistīto gāzi no pulverī jau esošajām iekšējām porām.
Vai lāzera jaudas palielināšana samazina porainību?
Tas var samazināt saplūšanas trūkumu, ja efektīvā enerģijas padeve ir nepietiekama, taču pārmērīgs lokālais enerģijas blīvums dažos apstākļos var radīt nestabilu tvaika depresiju. Jauda ir jāoptimizē kopā ar skenēšanas ātrumu, pulvera padeves ātrumu, plankuma izmēru, attālumu un apšuvuma galvas iestatījumu.
Vai aizsarggāze var izraisīt poras lāzera apšuvumā?
Gāzes plūsmas apstākļi var ietekmēt pulvera transportēšanu un atmosfēru ap kausējuma baseinu, taču nesējgāzei un aizsarggāzei ir atšķirīgas funkcijas. Nevaino automātiski aizsarggāzi. Pirms gāzes iestatījumu maiņas pārbaudiet faktiskos gāzes ceļus, plūsmas stabilitāti, sprauslas ģeometriju, pulvera stāvokli un defekta atrašanās vietu.
Kāda ir atšķirība starp gāzes porām un saplūšanas trūkuma defektiem?
Gāzes poras ir ar gāzi pildītas tukšumi, kas parasti ir apaļi un atrodami nogulsnētajā materiālā. Saplūšanas defektus izraisa nepilnīga kušana vai saistīšanās, un tie biežāk ir neregulāri vai iegareni sliežu ceļa, slāņa vai substrāta saskarnēs. Šķērsgriezumā tie var izskatīties kā tukšumi, taču tie nav viens un tas pats defekta mehānisms. Forma un atrašanās vieta ir norādes, nevis galīga diagnoze.
Kā noteikt iekšējās poras lāzerapstrādātā pārklājumā?
Metalogrāfiskie šķērsgriezumi atklāj lokālo poru formu, sliežu pārklāšanos un saskarnes stāvokli. Rentgena radiogrāfija vai datortomogrāfija var izpētīt iekšējos defektus atkarībā no komponentu ģeometrijas, materiāla vājināšanās un nepieciešamās detektēšanas izšķirtspējas.
Tehniskās atsauces
Zemāk minētie pētījumi apstiprina šajā rakstā apspriestos defektu mehānismus un diagnostikas punktus. Eksperimentālie atklājumi ir specifiski katras pētniecības komandas ziņotajiem materiāliem, iekārtām un apstākļiem; tos nevajadzētu uzskatīt par universāliem mašīnu iestatījumiem.
Zhang, K., Chen, Y., Marussi, S. u.c. (2024). “Poru evolūcijas mehānismi virzītas enerģijas uzklāšanas aditīvās ražošanas laikā.” Nature Communications, 15, 1715.https://doi.org/10.1038/s41467-024-45913-9
Mo, B., Li, T., Dengs, L., Ši, F., Liu, V. un Džans, H. (2024). “Defektu veidošanās mehānismi un ietekmējošie faktori lāzera virzītas enerģijas uzklāšanas laikā ar koaksiālu pulvera padevi: apskats.” Virtuālā un fiziskā prototipēšana, 19(1), e2404155.https://doi.org/10.1080/17452759.2024.2404155
Cheng, J., Xing, Y., Dong, E. u.c. (2022). “Lāzera metāla uzklāšanas pārskats apšuvumam: defektu veidošanās mehānismi, defektu novēršanas metodes un ar lāzeru pārklātu slāņu veiktspējas uzlabojumi.” Materials, 15(16), 5522.https://doi.org/10.3390/ma15165522
Wang, A., Wei, Q., Tang, Z. u.c. (2023). “Apstrādes parametru ietekme uz poru defektiem alumīnija zilā lāzera vadītas enerģijas uzklāšanas procesā, veicot novērojumus in un ex situ.” Journal of Materials Processing Technology, 319, 118068.https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2023.118068
Revilla, RI, & De Graeve, I. (2022). “316L nerūsējošā tērauda apšuvumu mikrostrukturālās īpašības, defekti un korozijas uzvedība, kas uzklāti uz kalta materiāla ar pulverveida un lāzera tiešās enerģijas uzklāšanas metodi, saistībā ar remonta pielietojumiem.” Materials, 15(20), 7181.https://doi.org/10.3390/ma15207181
Publicēšanas laiks: 2026. gada 13. novembris