Additive Manufacturing (AM) has mad

Additive Manufacturing (AM) has made significant progress in recent years, allowing complex parts to be manufactured layer by layer even in metals, with excellent material properties [1]. X-ray micro computed tomography (microCT) is a non-destructive testing method which has in recent years changed from a qualitative imaging to a quantitative measurement method in various applications, and especially in materials sciences [2] and [3]. MicroCT has been used successfully to measure the physical density of objects, using a calibration set of known samples of the same material as shown in [4] and quantitative and simple porosity analysis is possible providing information on pore sizes, shapes and more [5].

MicroCT has been applied to AM parts in various forms. Some preliminary results demonstrating the visualization of defects including porosity in AM components were reported in [6]. In another study, the porosity structures in parts built with improper settings were investigated [7]. In this work, the average porosity ranged from 0.1–0.5%, and large pores were observed which followed the build direction and may be attributed to the electron beam raster and overlap pattern. This was followed by more recent reports of the porosity distribution as a function of build strategy for electron beam melted samples with average porosity < 0.2% [8]. In another study, similar porosity images from microCT were reported at levels above 0.2% average porosity [9] and [10]. Very recent work reports similar images and may indicate that the porosity structure depends on the build direction [11]. Other applications of the use of microCT to characterize AM parts include the comparison of the part to its design model [12] and the characterization of surface roughness of such parts [13]. In the present work, the aim is to demonstrate a specific type of defect present at very low average porosity levels below 0.01%, and which does not follow the build direction as in some other reported examples. We also demonstrate how this porosity structure changes after Hot Isostatic Pressing (HIP) treatment of the same sample.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สารเติมแต่งที่ผลิต (AM) ได้มีความคืบหน้าในปี ให้ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนในการผลิตชั้นโดยชั้นในของโลหะ มีคุณสมบัติยอดเยี่ยม [1] เอ็กซเรย์ไมโครคำนวณพลังงาน (microCT) เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ได้ในปีเปลี่ยนจากภาพเชิงคุณภาพเป็นวิธีการวัดปริมาณต่าง ๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในวัสดุศาสตร์ [2] และ [3] MicroCT ได้ใช้เรียบร้อยแล้วเพื่อวัดความหนาแน่นทางกายภาพของวัตถุ ใช้ชุดสอบเทียบตัวอย่างรู้จักวัสดุเดียวกันดังแสดงใน [4] และการวิเคราะห์เชิงปริมาณ และง่ายพรุนเป็นไปได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับรูขุมขนขนาด รูปร่าง และเพิ่มเติม [5]MicroCT ได้ถูกใช้ AM ส่วนในรูปแบบต่าง ๆ มีรายงานผลบางอย่างเบื้องต้นที่แสดงให้เห็นถึงการแสดงของข้อบกพร่องรวมทั้งความพรุนในคอมโพเนนต์ AM ใน [6] ในการศึกษาอื่น โครงสร้างพรุนในส่วนค่าตั้งไม่ได้ตรวจสอบ [7] ในงานนี้ พรุนเฉลี่ยอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.1 – 0.5% และรูขุมขนใหญ่ข้อสังเกตที่ตามทิศทางการสร้าง และอาจเกิดจากลำแสงอิเล็กตรอนแบบราสเตอร์และทับซ้อนรูปแบบ นี้ถูกตาม ด้วยรายงานล่าสุดของการกระจายความพรุนเป็นฟังก์ชันของการสร้างกลยุทธ์สำหรับอิเล็กตรอนคานตัวอย่างละลายเฉลี่ยพรุน < 0.2% [8] ในการศึกษาอื่น ภาพที่คล้ายกันพรุนจาก microCT มีรายงานที่ระดับ 0.2% เฉลี่ยพรุน [9] และ [10] ล่าสุดงานรายงานภาพที่คล้ายกัน และอาจบ่งชี้ว่า โครงสร้างพรุนขึ้นกับทิศทางการสร้าง [11] โปรแกรมประยุกต์อื่นใช้ microCT ลักษณะส่วน AM ได้แก่การเปรียบเทียบเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองการออกแบบ [12] และสมบัติของพื้นผิวที่ขรุขระของชิ้นส่วนดังกล่าว [13] ในการทำงานปัจจุบัน จุดมุ่งหมายคือการ แสดงให้เห็นถึงชนิดของข้อบกพร่องที่อยู่ในระดับต่ำมากเฉลี่ยพรุนต่ำกว่า 0.01% และซึ่งไม่เป็นไปตามทิศทางโครงสร้างเช่นในตัวอย่างรายงานบางส่วน นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงวิธีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพรุนนี้หลังร้อนแบบ Isostatic กด (HIP) อย่างเดียว