Effects of Titanium alloy powder characteristics on the quality of parts produced by additive manufacturing and how to control them

钛合金粉末特性对增材制造零件质量的影响及控制

• 批准号: 554595-2020
• 负责人: Bocher, Philippe
• 金额: $ 2.19万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Alliance Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=720571
• 关键词: Effects; Titanium; alloy; powder; characteristics

Metal powders are used in additive manufacturing (AM) processes. With these processes, parts with uniform microstructure and acceptable porosity levels are produced. If the quality of the powder is acceptable, optimized manufacturing parameters can be defined to make the process robust. Current technical challenges include the possibility of operating metal powders with variable characteristics. The process parameters in AM will then have to be adapted to certify minimum in-service properties for the produced parts. In particular, the particle size distribution of powders influences the microstructure, the fraction and maximum size of defects on the surface or in the microstructure. These defects affect mechanical properties and service performance. The process parameters may need to be adapted to ensure that the manufactured parts are in a proper manner. For rapid production a combination of 1) Identifying and monitoring the effect of metallic powders characteristics and proper process parameters on final service properties and 2) Certifying intended service properties of the manufactured parts is essential. This combination could be demonstrated as main objective of industry 4.0. It is necessary to have reproducible and reliable processes, whatever the batch of powder used, and to be able to produce batches of a single part with the required properties. So, this project is defined in order to better document the challenges mentioned above and find solutions to increase the versatility of additive manufacturing.#(cr)#(lf)Les poudres métalliques sont utilisées dans les procédés de fabrication additive (FA). Avec ces procédés, des pièces ayant une microstructure uniforme et des niveaux de porosités acceptables. Si la qualité de la poudre utilisée est constante, des paramètres de fabrication optimisés peuvent être définis pour rendre le procédé robuste. Les défis techniques actuels comprennent la possibilité de fonctionner adéquatement avec des poudres métalliques ayant des caractéristiques qui varient. Il faudra alors adapter les paramètres procédés en FA afin de certifier des propriétés en service minimales pour les pièces produites. Spécialement, la distribution granulométrique des poudres influence la microstructure, les défauts produits et leurs tailles maximales, en surface ou dans le matériau. Ces défauts affectent les propriétés mécaniques et les performances de service.Les paramètres du procédé doivent être éventuellement adaptés pour permettre d'assurer une production conforme des pièces, mais parfois, une pénalité sur les pièces produites doit être envisagée. L'identification des effets de la combinaison des caractéristiques des poudres métalliques et des paramètres de procédé utilisés sur la certification des propriétés de service prévues des pièces fabriquées devient essentielle dans la production rapide, et ceci d'autant plus que l'industrie 4.0 prend son essor. Il est nécessaire d'avoir des procédés reproductibles et fiables, quel que soit le lot de poudre utilisé, et être capable de produire des lots d'une seule pièce aux propriétés requises. Donc, ce projet est défini afin de mieux documenter les défismentionnés ci-dessus et de trouver des solutions pour augmenter la versatilité des pareils conventionnels d'impression 3D.

金属粉末用于增材制造 (AM) 工艺，可以生产出具有均匀微观结构和可接受的孔隙率水平的零件，如果粉末的质量可以接受，则可以定义优化的制造参数，以确保该工艺的稳健性。挑战包括操作具有可变特性的金属粉末的可能性，因此必须调整增材制造的工艺参数，以证明所生产零件的最低使用性能，特别是粉末的粒度分布会影响微观结构和分数。以及缺陷的最大尺寸这些缺陷会影响机械性能和使用性能，以确保制造的零件能够以正确的方式进行生产：1) 识别和监控金属的影响。粉末特性和适当的工艺参数对最终使用性能的影响；2) 验证制造零件的预期使用性能至关重要，这种组合可以作为工业 4.0 的主要目标来证明，无论批次如何，都必须有可重复且可靠的工艺。使用粉末，并且能够批量生产具有所需性能的单个零件。因此，定义该项目是为了更好地记录上述挑战并找到提高增材制造多功能性的解决方案。#(cr)#(lf)Les poudres。完成微观结构均一的零件、零件de porosités 可接受。不同的特征。机械属性和服务性能。设想。 4.0 完成后，该项目将在最后的文档中完成3D 印象惯例。