2023/02/14
Maraging Steel Powder Alteration Caused by 3D Printing Process and Powder Recycling
Rayan, O.; Brousseau, J.; Belzile, C.; El Ouafi, A. (2022). Maraging Steel Powder Alteration Caused by 3D Printing Process and Powder Recycling. Preprint.
Les technologies de fabrication additive (FA) métallique ont récemment suscité beaucoup d’intérêt, notamment dans les domaines de l’aérospatiale, de l’automobile et du biomédical, car elles offrent une grande flexibilité au niveau de la conception, de bonnes performances mécaniques et réduisent les déchets de matériaux. Tant que la poudre non fondue est tamisée et recyclée pour l’impression suivante, la FA est un processus écologique et propre. Cependant, la poudre recyclée est sujette à plusieurs modifications au cours de l’impression qui peuvent affecter les propriétés mécaniques des composants finis. L’étude examine le phénomène de dégradation de la poudre causée par le processus d’impression par fusion laser sur lit de poudre (LPBF) et sa réutilisation. Les expériences ont été menées sur une imprimante laser à fusion sur lit de poudre. L’acier maraging a été choisi car il existe très peu d’études sur l’altération de ce type de poudre. Les impacts de l’emplacement des pièces, de la distance entre chacune d’entre elles, de la structure du réseau sur les caractéristiques de la poudre sont étudiés. Les résultats montrent que les particules de poudre ne sont pas uniformément distribuées sur le lit de poudre, se rendant plus grossières vers le bac de collecte. Néanmoins, le système de filtration des gaz qui transporte les éclaboussures et les fumées n’a pas d’effet notable sur la distribution granulométrique du lit de poudre (PSD). Les analyses de la poudre étalée sur la plaque de construction révèlent que la PSD se déplace vers des particules plus grosses avec une baisse considérable du pourcentage de particules fines lorsque la distance entre les pièces imprimées diminue. Les structures en treillis ont un impact substantiel sur la PSD du lit de poudre et ont produit une quantité énorme d’éclaboussures, d’agrégats, de « Clip-Clap », de particules allongées, de particules cassées, de particules éclatées et déformées. Comme le montre l’étude, le PSD de la poudre est devenue plus grossière et la morphologie des particules a été modifiée après 12 réutilisations.