SLM社製アルミニウム合金および耐熱合金のマイクロチャネル研磨フロー研磨プロセスに関する研究

SLM社製アルミニウム合金および耐熱合金のマイクロチャネル研磨フロー研磨プロセスに関する研究
著者: Li Hui1、Li Weina1、Qi Junfeng2、Li Jingyang2、Zhang Jianchao2、Zhang Jianxun1
(1. 西安国家付加製造研究所有限公司、西安 710065、陝西省、中国;2. 北京衛星製造工場有限公司、北京 100094、中国)

選択的レーザー溶融(SLM)技術に代表される金属積層造形技術には、固有の「粉末付着」と「球状化効果」があり、製品の表面が非常に粗くなり、使用要件を満たすことが困難になります。 SLMマイクロ流体チャネルの粗い内孔表面の仕上げの問題を解決するために、研磨フロー研磨技術を使用して、SLMで準備されたAlSi10MgおよびGH4169マイクロ流体チャネルの内面を研磨し、研磨フロープロセスがマイクロ流体チャネルの内孔の表面粗さと寸法精度に及ぼす影響を調査しました。結果は、研磨フロー処理後、SLM積層造形法で製造されたアルミニウム合金および高温合金の内孔の表面品質が効果的に改善され、マイクロチャネルの内孔表面の粗さが50%以上減少し、チャネルの内孔表面がきれいで余分な材料がなく、チャネルの寸法精度が高いレベルで維持されていることを示しています。したがって、研磨フロープロセスは、SLM 積層造形されたマイクロ流体構造部品の効果的な研磨技術です。

図 1 AlSi10Mg 粉末の形態と粒度分布図 2 GH4169 合金粉末の形態と粒度分布図 3 SLM 印刷装置図 4 高速研磨フロー研磨機と概略図図 5 マイクロチャネルモデル表 3 マイクロチャネル研磨フロー研磨のプロセスパラメータ図 6 AlSi10Mg および GH4169 マイクロチャネルの断面図図 7 マイクロチャネルの超深度 3 次元形態図 8 AlSi10Mg マイクロチャネルの共焦点粗さ検出図 9 研磨フロー処理前後のマイクロチャネルのさまざまな位置の粗さ図 10 マイクロチャネルの CT スキャン図 11 研磨フロー研磨前後のマイクロチャネル寸法の比較
結論は
この研究では、主に研磨フロー研磨技術を用いたSLMマイクロチャネルの内面の研磨後処理を検討し、研磨フロー研磨技術がチャネルの内面粗さと内穴サイズの精度に及ぼす影響を研究します。 SLMマイクロチャネルの内孔の粗さは、主に「段差効果」と余分な粉末の蓄積によって引き起こされます。研磨フロー加工後、表面品質が向上します。
(1)研磨フロー研磨後、AlSi10MgおよびGH4169マイクロチャネルの内孔の表面粗さは50%以上減少した。 AlSi10Mgマイクロチャネルの研磨後の内孔の表面粗さは4.12μmに減少し、GH4169マイクロチャネルの研磨後の内孔の表面粗さは6.00μm未満でした。
(2)研磨フロー研磨後のマイクロチャネルの内面はきれいで余分な材料がない。
(3)研磨フロー研磨後のマイクロチャネルの寸法精度は比較的高いレベルを維持している。AlSi10Mgマイクロチャネル内の平均細孔径損失は60μmであり、GH4169マイクロチャネル内の平均細孔径損失は47μmである。
(4)研磨フローはSLMマイクロ流体構造部品の研磨に有効な技術である。


この記事の引用形式

Li Hui、Li Weina、Qi Junfeng、他「SLM積層造形法によるアルミニウム合金および高温合金のマイクロチャネル研磨フロー研磨プロセスの研究[J]。材料開発と応用、2024、39(2):1-8+16。」
LI H, LI WN, QI JF, et al. SLM積層造形法によるアルミニウム合金および高温合金マイクロチャネルの研磨フロー研磨プロセスの研究[J]。材料開発と応用、2024、39(2): 1-8+16。


アルミニウム合金、金属、後処理

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