בשנים האחרונות, ייצור תוספים (AM) מהפכה באופן שבו מהנדסים ומדענים יוצרים רכיבי מתכת מורכבים. היבט קריטי אחד המשפיע על הביצועים של רכיבים אלה הוא התפלגות האופי של Grain Boundary (GBCD) הבנה GBCD מסייע בקידוד תכונות חומריות כגון כוח, דוקטינות, והתנגדות לשחיתות.

מה זה Grain Boundary Character Distribution?

GBCD מתייחס לסוגיות והנטיות של גבולות דגנים בתוך גבולות מתכת. Grain הם הממשקים שבהם גרגרי קריסטל שונים נפגשים.טבע הגבולות האלה - כגון זווית השליליות שלהם ומטוס הגבול - משפיע על האופן שבו החומרים מתנהגים בתנאים שונים.

ההשפעה של GBCD על ייצור תוספתי

בייצור תוספים, תהליך קירור מהיר ושכבות-בי-שכבות יוצר מיקרו-מבנה ייחודי.מיקרו-בנינים אלה לעתים קרובות תכונה צפיפות גבוהה של גבולות דגנים ספציפיים שיכולים להשפיע על ביצועים מכניים.לדוגמה, שיעור גבוה יותר של אנרגיה נמוכה, גבולות מיוחדים כגון Coincident Site Lattice (CSL) גבולות יכולים לשפר את עמידות קורוזיה ולהקטין את הפחתת ההתפשטות.

גורמים המשפיעים על GBCD ב AM

  • קצב קירור במהלך הגשמה
  • כוח לייזר ומהירות סריקה
  • בניית כיוון ועובי שכבת
  • טיפול בחום עיבוד לאחר

השפעות על ביצועים חומריים

חלוקת סוגי גבול דגנים משפיעה ישירות על תכונות כגון:

  • (ב) ⁇ :0) כוח מכני: 1FLT:1 יכול לפגוע בתנועת פירוק, המשפיעה על קשיות ועל חוזק רב.
  • התנגדות:0 Corrosion Resistance: 1FLT:1 גבולות מסוימים רגישים יותר להתקפה קורוזית, המשפיעה על עמידות.
  • (ב) [15] ,ב"ה, "הדמות של הגבול של גרלין" (Gerepin) יכולה לעכב או להקל על סדקים וצמיחה תחת עומס אופניים.

אסטרטגיות כדי אופטימיזציה GBCD בייצור Additive

חוקרים ומהנדסים משתמשים בטכניקות שונות כדי לשלוט ב- GBCD, כולל:

  • התאמת הפרמטרים של תהליך כגון כוח לייזר ומהירות סריקה
  • יישום טיפול חום לאחר בנייה כדי לשנות את גבולות דגנים
  • שימוש בסגסוגת סגסוגת המיועדת למאפיינים נוחים של גבולות

על ידי התאמת GBCD, ניתן לייצר חלקים המיוצרים עם ביצועים מעולים המותאמים יישומים ספציפיים, מאווירה למכשור ביו-רפואי.