2026/01/05
Support-free fabrication of IN625 low-angle overhang structures using laser powder bed fusion (LPBF)
Kumar, A.; Attarian Shandiz, M.; Kumar, M.; Jena, A.; Brochu, M. (2025). Support-free fabrication of IN625 low-angle overhang structures using laser powder bed fusion (LPBF). Materials & Design, vol. 259, 2025, 114873.
Des barres en IN625 sans support en surplomb (60 × 10 × 7 mm³) ont été fabriquées avec succès par fusion sur lit de poudre laser (LPBF), atteignant un angle de surplomb minimal de 5° pour une épaisseur de couche de 30 µm et de 10° pour une épaisseur de couche de 60 µm. Des barres avec supports ont également été fabriquées afin de réaliser une comparaison systématique. L’analyse des contraintes résiduelles a révélé une augmentation des contraintes résiduelles lorsque l’angle de surplomb diminue. La topographie de surface de la zone inférieure (downskin) a montré des effets de marches (stair-stepping) prononcés ainsi qu’une adhérence de poudre, particulièrement pour les faibles angles de surplomb. La caractérisation microstructurale a confirmé la présence de grains colonnaires s’étendant dans la région massive, ainsi que de petits grains équiaxes dans la région downskin des barres à faible angle de surplomb. Alors que l’espacement des bras dendritiques primaires demeure constant dans la région massive, il augmente dans la région downskin en raison d’une dissipation thermique réduite. En conséquence, la microdureté reste uniforme dans la région massive, mais diminue dans la région downskin pour des angles de surplomb inférieurs à 30°. Les essais de traction uniaxiale montrent une résistance mécanique comparable pour tous les cas, tandis que l’allongement augmente avec l’augmentation de l’angle de surplomb.