Base de connaissances

Leclercq, A.; Brailovski, V. (2024). Improving Laser Powder Bed Fusion Printability of Tungsten Powders Using Simulation-Driven Process Optimization Algorithms. Materials 2024. 17(8), 1865.

Cette étude applique des techniques numériques et expérimentales pour analyser l’effet des paramètres du processus LPBF sur la densité, la structure et les propriétés mécaniques des spécimens de tungstène. Un modèle numérique basé sur l’analyse simplifiée d’un champ thermique généré dans le lit de poudre par une source laser en mouvement a été utilisé pour calculer les dimensions du bain de fusion, prédire la densité des pièces imprimées et élaborer un plan d’expériences. Les échantillons imprimés avec une puissance laser de 188 W, une vitesse de balayage de 188 mm/s, un espace de gravure de 80 µm et une épaisseur de couche de 30 µm présentaient une densité d’impression maximale de 93,2 %, une résistance à la compression ultime de 867 MPa et une déformation maximale jusqu’à la rupture de ~7,0 %, ce qui correspond aux exigences standard pour les pièces en tungstène obtenues à l’aide de techniques conventionnelles de métallurgie des poudres. En utilisant les paramètres d’impression optimisés, des artefacts géométriques sélectionnés ont été fabriqués pour caractériser les limites de l’imprimabilité. Une étude numérique complémentaire a suggéré que la réduction de l’épaisseur de la couche, l’augmentation de la puissance du laser, l’application du pressage isostatique à chaud et l’alliage avec du rhénium sont les directions les plus prometteuses pour améliorer davantage les propriétés physiques et mécaniques des pièces de tungstène imprimées.

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