De voordelen van 3D-printen – namelijk additive manufacturing (AM) van structurele materialen – zijn ernstig ondermijnd door de teleurstellende vermoeiingseigenschappen. In het algemeen lijken de slechte vermoeiingseigenschappen het gevolg te zijn van de aanwezigheid van microholtes veroorzaakt door de huidige drukprocesprocedures. Daarom is onze vraag of deze eliminatie van microporiën een haalbare oplossing kan bieden om de vermoeidheidsweerstand van niet-poreuze AM (netto AM)-legeringen aanzienlijk te verbeteren. Hier hebben we met succes een geschatte ontwikkeling van Net-AM-verwerkingstechnieken voor Ti-6Al-4V-titaniumlegeringen in lege AM-microstructuren gereconstrueerd, door de niet-lineariteiten van faseovergangen en korrelgroei te begrijpen. We hebben de vermoeidheidsweerstand van dergelijke AM-microstructuren bepaald en aangetoond dat ze resulteren in een hoge vermoeidheidslimiet van ongeveer 1 GPa, waarmee de vermoeidheidsweerstand van alle AM- en gesmede titaniumlegeringen, evenals van andere metalen materialen, wordt overschreden. We bevestigden de hoge vermoeidheidsweerstand van de Net-AM-microstructuur en de potentiële voordelen van AM-verwerking bij de productie van structurele componenten met maximale vermoeidheidssterkte, wat bevorderlijk is voor de verdere toepassing van AM-technologie op het gebied van engineering.
Illustratie: Microporeverdeling en microstructuur in gedrukte staat en drie andere staten. Gedrukte AM (a), HIP AM (b), Near Net AM (c) en Net AM (d)
