2023/02/14
Maraging Steel Powder Recycling Effect on the Tensile and Fatigue Behavior of Parts Produced Through the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Process
Rayan, O.; Brousseau, J.; Belzile, C.; El Ouafi, A. (2022). Maraging Steel Powder Recycling Effect on the Tensile and Fatigue Behavior of Parts Produced Through the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) Process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, preprint.
La fabrication additive (FA) a fait progresser l’industrie manufacturière et a été utilisée dans un large éventail d’applications industrielles, notamment dans les équipements aérospatiaux, automobiles, médicaux et le moulage sous pression. Pour assurer la rentabilité du procédé de FA, la poudre non fondue doit être recyclée même si ses caractéristiques peuvent changer après chaque cycle, rendant indispensable la validation de sa qualité et des performances mécaniques des composants. Malgré les recherches publiées à ce jour, la prédiction des performances mécaniques des pièces imprimées issues de poudre réutilisée reste difficile car elle dépend de nombreuses variables de processus de FA. Jusqu’à présent, aucune recherche ne s’est penchée sur l’impact du recyclage des poudres sur le comportement en fatigue des composants en acier maraging. Cette étude examine l’impact de la réutilisation de la poudre d’acier maraging sur les caractéristiques de la poudre, ainsi que sur les propriétés de traction et de fatigue des composants imprimés. Nos résultats indiquent que la distribution granulométrique de la poudre a augmenté après huit recyclages de poudre; la morphologie des particules a montré la présence d’agrégats, de particules brisées et déformées, tandis que la densité apparente de la poudre est restée constante. La réutilisation de la poudre n’a eu aucun impact significatif sur la rugosité de surface des spécimens imprimés. Bien qu’il y ait eu une légère diminution des propriétés mécaniques au cours des cycles de réutilisation, les performances de traction et de fatigue sont restées globalement stables, tandis que l’écart-type de la contrainte de fatigue a diminué après huit cycles. Enfin, la fractographie a révélé que les surfaces de rupture en fatigue des composants imprimés à partir de poudre recyclée huit fois présentent plus de défauts de fusion et d’inclusions de carbone que les pièces fabriquées à partir de poudre vierge.