Additive manufacturing (AM) has the potential to overtake the conventional production of pipe systems of stainless steel grade 316L intended for bioprocessing applications by utilising powder bed fusion laser beam (PBF-LB) technologies. However, challenges such as high surface roughness need to be overcome and corrosion properties improved to meet industry standards. This can be done by applying surface post-treatments to the printed parts. Therefore, the first aim of this thesis was to investigate the ability of different post-treatments of PBF-LB 316L samples, including tumbling, electropolishing, chemical milling, Hirtisation®, and DryLyte®, to reduce the surface roughness. One set of samples was left untreated, as-built set, and used as reference. The second aim was to try to correlate the surface roughness with the corrosion properties of the various post-treated samples. Analytical techniques used included needle profilometry, light optical microscopy (LOM), critical pitting temperature (CPT), cyclic potentiodynamic polarisation (CPDP) and immersion in 1M NaCl and 1M NaOH for two different durations for each solution. While some results were expected, others were surprising. Even though tumbled samples resulted in the lowest surface roughness, the results for immersion and CPDP curves tests indicated the lowest corrosion resistance compared to the other post-treatments. On the other hand, electropolishing resulted in the lowest surface roughness reduction among the post-treated samples. However, these samples had comparatively high corrosion resistance in the CPT and CPDP tests. The DryLyte® samples were tested using two DryLyte® medias where one of them resulted in the second lowest surface roughness and showed highest corrosion resistance in all three corrosion tests even though the process parameters are still to be developed. The results for samples post-treated by Hirtisation® and chemical milling were inconsistent and need further investigations. The reference as-built set showed high corrosion resistance in its untreated state, indicating post-treatments having minor impact on its performance from a corrosion perspective. / Additiv tillverkning (AM) har möjlighet att konkurrera ut konventionell produktion av rörsystem i rostfritt stål typ 316L avsett för bioprocessapplikationer genom att använda pulverbäddsinfusionslaserstråleteknik (PBF-LB). För tekniken kvarstår dock utmaningar för att uppfylla branschstandarder då tillverkningen medför material med hög ytråhet och sämre korrosionsegenskaper än traditionella metoder. Detta kan åstadkommas genom olika typer av efterbearbetning av de printade ytorna. Ett syfte med denna studie var att utvärdera hur olika typer av efterbehandling av PBF-LB 316L (trumling, elektropolering, kemisk etsning, Hirtisation® och DryLyte®) påverkar ytråheten. Som referensmaterial användes obearbetade printade ytor. Studiens andra huvudmål var att undersöka möjligheten för korrelation mellan ytråhet efter behandling och korrosionsegenskaperna. Analyser gjordes med hjälp av nålprofilometri, ljusoptisk mikroskopi (LOM), bestämning av kritisk gropfrätningstemperatur (CPT), framtagning av cykliska potentiodynamiska polarisationskurvor (CPDP) samt nedsänkning i 1M NaCl och 1M NaOH under två olika tidsperioder per lösning. Resultaten var delvis väntade och delvis överraskande. Trots att de trumlade proverna resulterade i lägst ytråhet, visade de elektrokemiska studierna (CPDP) i de olika lösningarna på att lägre korrosionsbeständighet jämfört med övriga efterbehandlingar. Å andra sidan resulterade elektropolering resulterade i den lägsta minskningen i ytråhet bland de efterbehandlade proverna. Dessa prover visade dock på en jämförelsevis hög korrosionsbeständighet i både CPT och CPDP testerna. DryLyte®-proverna studerades med två olika DryLyte®-medier, varav en av dem gav näst lägst ytråhet samt visade högst korrosionsbeständighet i samtliga korrosionstester trots att processparametrarna inte ännu är optimerade för denna nya teknik. Resultaten för prover som efterbehandlats med Hirtisation® och kemisk etsning var tvetydiga och behöver studeras vidare. De obehandlade referensproverna indikerade hög korrosionsbeständighet, vilket tyder på att efterbehandlingar hade minimal påverkan ur ett korrosionsperspektiv.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-336061 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Koort, Leyla |
| Publisher | KTH, Materialvetenskap |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2023:543 |
Page generated in 0.0021 seconds