Pesquisadores da UCL Mechanical Engineering identificaram dois novos mecanismos que causam a formação de respingos em steel Laser Powder Mattress Fusion (LPBF). A equipe, liderada pelo Prof. Lee e pelo Dr. Leung, usou imagens de raios X de alta velocidade para estudar como pequenas partículas se formam durante o processo de impressão e contribuem para defeitos superficiais em componentes impressos.
A formação de respingos continua sendo um desafio significativo na tecnologia LPBF, onde pequenas partículas podem criar defeitos superficiais e porosidade que enfraquecem as peças impressas. Esses problemas tornam os componentes inadequados para aplicações críticas nas indústrias aeroespacial e de energia. Além disso, partículas de respingos podem oxidar e reduzir a reciclabilidade do pó metálico não utilizado.
A equipe de pesquisa usou uma máquina personalizada chamada Quad-laser in situ e replicador de processo operando (Quad-ISOPR), equipada com quatro lasers e um sistema de cabeçote de digitalização industrial da Renishaw Plc. A máquina possui uma câmara cheia de gás argônio projetada para criar condições ideais de impressão para componentes metálicos.
Ao combinar sua máquina personalizada com imagens de raios X de alta velocidade no European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), os pesquisadores capturaram imagens detalhadas a 40.000 quadros por segundo. Essa velocidade de geração de imagens permitiu observar a dinâmica dos respingos e o comportamento da poça de steel fundido durante o processo de impressão com detalhes sem precedentes.
As observações da equipe sobre esses mecanismos de respingos recém-identificados levaram a propostas de estratégias para reduzir defeitos e melhorar a qualidade da superfície em peças impressas. O resultados da pesquisa poderia contribuir para melhorar os processos LPBF para a fabricação de componentes críticos em aplicações aeroespaciais e energéticas.
Fonte: ucl.ac.uk