تاثیر جهتگیری ساخت و اندازه در میزان نقص قطعات فولادی زنگ‌نزن l316 ساخته‌شده با فرآیند ذوب انتخابی لیزر

انتخاب صحیح و بهینه پارامترهای فرآیند ذوب انتخابی لیزر از ایجاد نقص‌هایی چون تخلخل، سوراخ‌های همجوشی ناقص و ترک‌ها در فرآیند ساخت قطعات جلوگیری می‌کند. با وجود تمام مزایای روش فرآیند ذوب انتخابی لیزر، نقص‌های ایجادشده به‌طور مستقیم بر خواص مکانیکی و مقاومت به خستگی قطعات تاثیر منفی می‌گذارد. در این پژوهش، اثر زوایای ساخت صفر، 45 و90 درجه و اثر تغییر اندازه قطعات بر خواص مکانیکی ازجمله استحکام کششی و برشی، کرنش شکست و میزان نقص‌ها بررسی شد. قطعات ساخته‌شده تحت آزمون‌های کشش و برش قرار گرفته و محل شکست با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی و نقص‌های موجود شناسایی شد. نتایج آزمون کشش نشان داد نمونه‌های‌ بزرگتر دارای استحکام کششی بیشتری نسبت به نمونه‌های‌ کوچکتر هستند. همچنین، استحکام کششی بیشتر و کرنش شکست کمتر در نمونه‌های‌ ساخته‌شده در جهت صفر درجه مشاهده شد. نتایج آزمون برش نیز نشان داد استحکام برشی برای نمونه‌های‌ کوچک و بزرگ ساخته‌شده در همه جهات تقریباً یکسان است و بیشترین کرنش برشی شکست مربوط به نمونه‌های‌ 45 درجۀ مستقل از ابعاد می‌باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که میزان و توزیع حفره‌های کروی و شکاف‌های همجوشی ناقص در نمونه‌های‌ بزرگ ساخته‌شدۀ90 درجه بیشتر از نمونه‌های‌ ساخته‌شده در جهت‌های دیگر است.

effect of build orientation and size on the defects rate of stainless steel 316l parts produced by selective laser melting process

the correct and optimal selection of selective laser melting process parameters prevents defects such as porosity, incomplete fusion holes, and cracks in the parts. this research focuses on the impact of zero, 45, and 90-degree build orientations, the effect of changing the size of the parts on mechanical properties such as tensile and shear strength, fracture strain, and the number of defects investigated. the built parts were subjected to tensile and shear tests. the fracture zone was investigated using scanning electron microscopy, and existing defects were identified. tensile test results indicated that larger samples have higher tensile strength than smaller ones. moreover, samples produced in the zero-degree orientation exhibited higher tensile strength and lower fracture strain. shear test results also showed that the shear stress strength for small and large samples produced in all orientations is almost the same, and the highest shear strain of failure is related to the samples produced at 45-degree orientation and independent of dimensions. scanning electron microscopy results further demonstrated that the quantity and distribution of spherical holes and incomplete fusion holes in large samples at 90-degree are greater than the samples at other orientations.