بهينه سازي با هدف بهترين زبري سطح و چگالي نسبي در فرايند ساخت افزايشي آلياژ Ti6Al4V

Optimization of Additive Manufactured Part Made by Ti6Al4V Alloy to Achieve Best Relative Density and Surface Roughness

يكي از پركاربردترين روش‌هاي مدل‌سازي سريع، ذوب بستر پودري با استفاده از پرتوي ليزر است. متغيرهاي متعددي در ساخت به اين روش وجود دارد كه مي‌توان به قدرت دستگاه، سرعت ليزر، زاويه چاپ و فاصله دو مسير متوالي به عنوان مهمترين موارد نام برد. اعمال تغيير در موارد ياد شده تأثير مستقيم بر عيوب و كيفيت نمونه ساخته شده دارد. فرايندهاي تكميلي مانند عمليات حرارتي نيز براي بهبود خواص و عملكرد قطعه به كار گرفته مي‌شوند. انتخاب مناسب و درست متغيرهاي ساخت و عمليات تكميلي علاوه بر بهبود خواص قطعه مي‌تواند سبب كاهش هزينه‌ها و زمان ساخت قطعه شود. در اين مقاله با استفاده از الگوريتم ژنتيك متغيرهاي بهينه براي دستيابي به بيشترين چگالي نسبي و كمترين زبري سطح معرفي مي‌شوند. نتايج بهينه سازي حاكي از اين است كه بهترين نتايج با استفاده از، توان ليزر در محدوده 102 تا 105 وات، سرعت ليزر در محدوده 623 تا 630 ميليمتر بر ثانيه، فاصله دو مسير متوالي در محدوده 76 تا 73 ميكرون و دماي عمليات حرارتي 638 تا 640 درجه سانتي گراد به دست خواهد آمد.

One of the most popular additive manufacturing techniques is called laser powder bed fusion. Several parameters are involved in this method and four of the most important factors are laser power, scanning speed, infill pattern angle, and hatch space. Change in this parameter has a direct effect on defects and fabricated parts quality. Post-processing treatment such as heat treatment was 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 cared out to highest relative density and lowest surface roughness and best value of each parameter presented. The results showed that the best output could achieve by using 102-105 Watt of laser power, 623-630 mm.s-1 scan speed, 73-76 µm of hatch space, and 638-640 °C of heat treatment temperature.