Structural changes and microstructure of maraging steel lattice structures using additive manufacturing

Abstract

Direct Laser Melting Sintering (DMLS) je jedna z technologií aditivní výroby, která postupným vrstvením kovového prášku staví díly přímo podle CAD předlohy. Tavení kovového prášku vyžaduje komplexní řízení, jelikož se v průběhu procesu vyskytují složité fyzikální a metalurgické jevy. Proto konečná mikrostruktura materiálu závisí na mnoha faktorech. Tento článek se zaměřuje na mikrostrukturu vzpěr gyroidní struktury v závislosti na vzdálenosti od strojní platformy 3D tiskárny. Je známo, že kovový prášek neumožňuje takový přenos tepla jako jeho již spečený podklad, jelikož prostor mezi sférickými částicemi prášku je vyplněn inertním plynem. Pro metalografii a analýzu mikro-tvrdosti byla zvolena ocel 1.2709 (W.Nr.). V makroskopické struktuře vyšetřované slitiny jsou rozpoznatelné odlišné strategie tání, kterými byl kovový substrát taven. Během analýz byly zjištěny zajímavé skutečnosti. Například na spodním povrchu vzpěr byly spatřeny natavené aglomeráty částic, které byly buď jen částečně přitavené, nebo zcela oddělené od vyšetřovaného povrchu. Také byla potvrzena změna mikro-tvrdosti v závislosti na tvaru a velikosti buněk ve struktuře kovového materiálu. Obecně však nebyly zjištěny významné rozdíly mezi jednotlivými vzorky.