Additive manufacturing has the power to redefine how we create components. In order to minimize removal of printed material, deformation must be kept a minimum. When deposition rate is increased during directed energy deposition so is the power requirement for melting the feedstock. This increases the residual stresses in the material and leads to more deformation. The deposition rate must be increased without introducing large deformation, if additive manufacturing is ever to be economical in many engineering fields. This study aims to explore if pulsing the laser can decrease deformation using a design of experiments approach. Other types of defects and microstructural changes are also evaluated. A total of 17 sets of parameters were used varying laser power, pulse frequency and the time fraction when the laser was powered on. The amount of powder added to a substrate was constant and the build geometry as similar as possible for all tests. Ultimately no conclusion could be drawn regarding pulsing parameters effect on deformation. It was found pulsing the laser lowered the powder efficiency drastically, which may have had a bigger effect on the experimental set up than anticipated. In a similar manner, no relation between pulsing parameters, defects and microstructure could be observed. / Additiv tillverkning ger oss möjligheten att tillverka komponenter på ett sätt som tidigare inte har varit möjligt. För att minimera efterföljande svarvning och fräsning av additivt tillverkade delar måste deformationen kontrolleras. När deponeringshastigheten ökar måste även sträckenergin ökas i direktenergideponeringsprocesser. Detta leder till höjda restspänningsnivåer i materialet och medför en större efterföljande deformation. Om additiv tillverkning i framtiden ska ha en chans att mäta sig ekonomiskt med konventionella metoder måste deponeringshastigheten öka för många applikationsområden. Denna studie använder Design of Experiments för att undersöka om en pulserande laser kan utnyttjas för att minska deformationen när metallpulver används som tillsats. Även andra typer av defekter och förändringar i mikrostruktur har utvärderats. Totalt undersöktes 17 olika parameteruppsättningar med varierande lasereffekt, pulsfrekvens och aktiv lasertid. Pulverdeponeringshastigheten hölls konstant mellan försöken och byggeometrierna var så lika som möjligt för alla tester. I slutändan kunde ingen slutsats dras när det gäller hur pulserande parametrar påverkar deformationen. Det visade sig att en pulserande parameter sänker pulvereffektiviteten drastiskt, vilket kan ha haft en större effekt på experimentets uppsättning än förutspått. På liknande sätt kunde inget säkert samband mellan pulserande parametrar, defekter och mikrostruktur observeras.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-268197 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Repper, Elias |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2019:725 |
Page generated in 0.0025 seconds