Contour laser strategy and its benefits for lattice structure manufacturing by selective laser melting technology
Abstract
This paper deals with the research of the Selective Laser Melting (SLM) scanning strategy to produce lattice structures from AlSi10Mg powder material. Nowadays, most of the SLM end-users use the laser strategy and parameters recommended by powder or machine suppliers to produce different components. However, this setup can cause material and shape imperfection, especially in the case of low-volume lattice structures. In this study, the default meander scanning strategy for AlSi10Mg material was changed to contour strategy and its main SLM process parameters were developed. Commonly used experiments were modified to consider the lattice structure's shape and dimension. The results showed that by using developed parameters, i.e., recommended range of input linear energy of 0.25-0.4 J/mm; track width based on strut diameter, input linear energy and the orientation of strut; the overlap of the laser contour tracks of 35% and inside-out direction; it is possible to produce lattice structures with high material density (more than 99.8%) and low surface roughness in a wide range of strut diameters from 0.6 to 3 mm. The differences in lattice structure production of vertical and inclined struts are described and discussed in relation to the SLM process during powder melting with use of thermal transient simulation.
Keywords
Laser powder bed fusion (L-PBF), Selective laser melting (SLM), AlSi10Mg aluminium alloy, Contour laser strategy, Transient thermal simulation, Finite element method (FEM), SLM process simulation , porosity, Surface roughness, Dimensional accuracy, Lattice structurePersistent identifier
http://hdl.handle.net/11012/204183Document type
Peer reviewedDocument version
PostprintFulltext will be available on 06. 01. 2024
Source
Journal of Manufacturing Processes. 2022, vol. 74, issue 1, p. 640-657.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1526612521008781
Collections
Citace PRO
Except where otherwise noted, this item's license is described as Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Analýza a využití laseru při obrábění.
Kavan, PetrZákladním cílem této bakalářské práce je analyzovat laser a jeho aplikace v oblasti strojírenství a to především v odvětví obrábění materiálů. Práce uvádí rozbor základních typů laseru a laserových systémů, jež jsou v ... -
Lasery a jejich využití v civilním / vojenském letectví
Durda, TomášTato bakalářská práce je zaměřena na stručný popis principu laseru, jeho rozdělení dle různých typů a využití laserů v mnoha oborech lidské činnosti. Hlavní část této práce tvoří přehled využití laserových technologií v ... -
Přehled technologií pro rapid prototyping pro výrobu kovových pototypů
Žaba, TomášCílem této bakalářské práce je podat přehled metod rapid prototyping, které umožňují zpracovávat kovové materiály. Vysvětluje principy starších i nejmodernějších metod, které jsou: selective laser sintering, direct metal ...