بررسی تجربی، تحلیل آماری و بهینه سازی فرایند ذوب انتخابی لیزر آلیاژ تیتانیوم ti-6al-4v

دراین پژوهش، قطعات از جنس آلیاژ تیتانیوم ti-6al-4v با استفاده از فرایند ذوب انتخابی لیزر تولید می‌شوند. همچنین با استفاده از روش طراحی آزمایش‌ها بر مبنای روش پاسخ سطح، اثر پارامترهای توان لیزر، سرعت اسکن لیزر و مقدار همپوشانی لایه‌های مجاور بر زبری سطح قطعات تولید شده مطالعه می‌شود. نتایج نشان می‌دهند زبری سطح قطعات تولید شده توسط روش ذوب انتخابی لیزر، با افزایش توان لیزر ابتدا کاهش پیدا کرده و سپس با افزایش بیشتر توان لیزر افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش سرعت اسکن لیزر، زبری سطح قطعات تولید شده افزایش می‌یابد. به علاوه زبری قطعات تولید شده، با افزایش مقدار همپوشانی لایه‌های مجاور ابتدا کاهش پیدا کرده و سپس افزایش می‌یابد. به منظور دستیابی به قطعاتی با کمترین مقدار زبری سطح، بهینه‌سازی پارامترهای ورودی فرایند انجام شده و مشخص شد که با توان لیزر برابر با 150 وات، سرعت اسکن لیزر برابر با 500 میلیمتر بر ثانیه و مقدار همپوشانی لایه‌های مجاور برابر با  67/8 میکرون می‌توان قطعات از جنس آلیاژ تیتانیوم ti-6al-4v با کمترین مقدار زبری سطح برابر با 1/44 میکرون توسط روش ذوب انتخابی لیزر تولید کرد.

experimental investigation, statistical analysis, and optimization of the selective laser melting process for the titanium alloy ti-6al-4v

in this study, components made of titanium alloy ti-6al-4v are produced using the selective laser melting process. additionally, effects of laser power, laser scanning speed, and the amount of overlap between adjacent layers on the surface roughness of produced parts are investigated using design of experiment method based on response surface methodology. the results indicate that surface roughness of components created by selective laser melting process first decreases with an increase in laser power and then increases with further increases in laser power. moreover, increasing the laser scanning speed leads to an increase in surface roughness of produced components. furthermore, as the overlap of adjacent layers increases, the roughness of produced parts initially decreases and then increases. to achieve components with the least surface roughness, optimization of the process input parameters was conducted, revealing that with a laser power of 150 watts, a laser scanning speed of 500 mm/s, and an overlap amount of 67.8 microns, components made from the titanium alloy ti-6al-4v can be produced with a minimum surface roughness of 1.44 microns using the selective laser melting process.