بهینه سازی با هدف بهترین زبری سطح و چگالی نسبی در فرایند ساخت افزایشی آلیاژ Ti6Al4V

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 هیات علمی گروه ساخت و تولید دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران ایران

10.22060/mej.2021.19555.7051

چکیده

تکنولوژی ساخت افزایشی که با نام نمونه سازی سریع نیز شناخته می شود، از جدیدترین فرایندهای ساخت و تولید به شمار می آید و روش های مختلفی برای ساخت به این روش ابداع شده است. یکی از پرکاربردترین این روش ها، ذوب بستر پودری با استفاده از پرتوی لیزر (LB-PBF) است. متغیرهای متعددی در ساخت به این روش وجود دارد که می توان به قدرت دستگاه، سرعت لیزر، زاویه چاپ و فاصله دو مسیر متوالی به عنوان مهمترین موارد نام برد. اعمال تغییر در موارد یاد شده تاثیر مستقیم بر عیوب و کیفیت نمونه ساخته شده دارد. فرایندهای تکمیلی مانند عملیات حرارتی نیز برای بهبود خواص و عملکرد قطعه به کار گرفته می شوند. انتخاب مناسب و درست متغیرهای ساخت و عملیات تکمیلی علاوه بر بهبود خواص قطعه می تواند سبب کاهش هزینه ها و زمان ساخت قطعه شود. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک متغیرهای بهینه برای دستیابی به بیشترین چگالی نسبی و کمترین زبری سطح معرفی می شوند. نتایج بهینه سازی حاکی از این است که، شرایط مربوط به بیشترین چگالی نسبی و سطح با زبری کمتر بر اساس نمودار پارتوی جلویی یکتا نبوده و با توجه به این نمودار انتخاب های متعددی در یکی همسایگی مشخص برای دستیابی به این منظور وجود دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimization of additive manufactured part made by Ti6Al4V alloy to achieve best relative density and surface roughness

نویسندگان [English]

  • amir hossein ghasemi 1
  • Valiollah Panahizadeh 2
1 Department of manufacturing, Faculty of mechanical engineering, Teacher training shahid Rajai university, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanic, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Additive manufacturing (AM) technology also called rapid prototyping (RP) is a novel manufacturing process and several methods cared out this technology. One the most popular AM technique called Laser Powder Bed Fusion (LB-PBF). Several parameters involved in this method and 4 of most important factors are Laser Power (LP), Scanning Speed (SS), Infill Pattern Angle (PA) and Hatch space (HS). Change in this parameter has a direct effect on defects and fabricated parts quality. Post processing treatment such as heat treatment cared out in order to improve part property and applications. Built time and costs reduce significantly by suitable choice of process parameters and post processing treatments. In this article Genetic Algorithm (GA) cared out to highest relative density and lowest surface roughness and best value of each parameter presented. The results shown that there are number of situations corresponds best relative density and surface roughness according to the pareto front diagram, and there are several choices in a specific neighborhood. The best results could achieve by using of 102-105 wat of laser power, 623-630 mm.s-1 scan speed, 73-76 µm of hatch space and 638-640 °C of heat treatment temperature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Additive Manufacturing
  • Relative density
  • Surface roughness
  • optimization
  • genetic algorithm