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皇家墨尔本理工丨激光粉末床熔融增材制造亚毫米壁厚Ti-6Al-4V空心支柱

增材制造博硕联盟

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有效的晶格单元拓扑结构通常需要制造无支撑的水平支柱。通过激光粉末床熔合（LPBF）增材制造无支撑水平支柱一直都是具有挑战性的，其中固体或致密横截面的相关研究数据有限，而空心支柱没有数据。通过对不同直径和壁厚的不同跨度长度的LPBF制造的Ti-6Al-4V空心支柱进行检查，为Ti-6Al-4 V空心支柱建立了可靠的LPBF增材制造性范围。

为了成功达成制造，本研究探索、提出并系统地比较了三种激光扫描策略。在与比较器相同的跨度长度上，对同等直径（和壁厚）的水平实心支柱和垂直空心支柱进行同样的评估，以量化可制造性。这项研究提供了之前无法获得的设计数据，这些数据是水平支撑元件的晶格的LPBF增材制造所需的。

本文以题“Additive manufacturing of Ti-6Al-4V horizontal hollow struts with submillimeter wall thickness by laser powder bed fusion”发表在《Thin-Walled Structures》期刊上。

空心支柱模型及激光扫描策略示意图

水平空心支柱的SEM（a–e）和μCT（f–i）图像（绿色：成功，黄色：可接受，红色：失败）（a，b，c，d）扫描策略：恒定边界（e）扫描策略：填充（f）扫描策略：可变边界，壁厚：0.2 mm，外径：0.9 mm，跨度：6 mm（g）扫描策略：壁厚：0.28 mm，外径：1.3 mm

（a）壁厚为0.2 mm的舱口填充法（b）壁厚0.28 mm的舱门填充法（c）壁厚0.2 mm的可变边界法（d）壁厚0.25 mm的可变边缘法和（e）实心或致密支柱的标称设计和制造支柱外径之间的几何误差

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263823122004025

https://doi.org/10.1016/j.tws.2022.109620

来源：增材制造硕博联盟

Additive 航空航天增材

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首次发布时间：2023-03-20

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