Ti-6Al-4V合金之選擇性雷射熔融製程參數

Selective Laser Melting Parameters of Ti-6Al-4V

林華元(Hua-Yuan Lin) ； 劉庭維(Ting-Wei Liu) ； 張祐誠(Yo-Cheng Chang) ； 邱國基(Kuo-Chi Chiu) ； 陳貞光(Jhewn-Kuang Chen)

《鑄造工程學刊》 47卷1期 (2021/03) Pp. 1-10

摘要

本研究經由選擇性雷射熔融（Selective Laser Melting，SLM）製造之Ti-6Al-4V合金，針對SLM製程參數設計不同搭配組合，透過單道、三道及塊材測試，觀察各組參數對熔道的形成和尺寸影響，並歸納熔道尺寸特徵，提供除了體積能量密度外，在選擇性雷射熔融製程裡其它可供參考的參數設計方向。其中，雷射功率與掃描速率決定了線能量密度，以至於熔道寬度以及表面形貌等熔道特徵，根據線能量密度選擇適當的掃描間距。本研究以Ti-6Al-4V為例，從線能量密度設計開始，經由單道測試熔道的表面形貌對線能量密度做類型劃分，篩選出較無缺陷之線能量密度（P/v），接著量測熔道寬度並綜合三道測試中的熔道結合結果，便可得到理想之掃描間距範圍；採用本研究之參數建構模式，得以快速建立選擇性雷射熔融製程所需的製程參數。

關鍵字

選擇性雷射熔融 ； 熔道 ； 線能量密度 ； Ti6Al4V合金

並列摘要

The current study aims to constitute a procedure to develop the Selective Laser Melting (SLM) processing parameters based on single-track, triple track and bulk tests. Ti-6Al-4V alloy manufactured by SLM was designed with combinations of process parameters including laser power, scanning speed and hatch distance. Observations on surface morphologies and characteristics of melting tracks are made. The surface morphologies of melting tracts are related to linear energy density (EL) and thus laser power and scanning speed. Based on the surface morphologies of the melting tracks, the linear energy density can give rise to three types of melting track. The width and overlapping of melting tracks are evaluated based on triple-track tests. Adequate EL shows a broad process window and superior relative density. The ideal range of hatch distance is then selected. The optimum SLM parameters are constituted via a straightforward procedure developed in this study.

並列關鍵字

selective laser melting (SLM) ； melting track ； linear energy density ； Ti-6Al-4V

參考文獻

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