01
Papye Entwodiksyon
Depozisyon Enèji Dirije (DED)-ke yo rele tou lazè CLADDING-se yon teknik fabrikasyon aditif ki itilize yon gwo-lazè pouvwa konbine avèk yon sistèm manje poud kowaksyal pou fabrike konpozan metal kouch pa kouch. Kontrèman ak pwosesis depoze ak machin tradisyonèl yo, pwopriyete mekanik kouch yo depoze nan DED ka varye anpil akòz fluctuation kontinyèl nan paramèt pwosesis -tankou wotè kouch, vitès optik, ak pouvwa lazè-pandan pwosesis fabrikasyon an. Malgre anpil avansman yo reyalize nan teknoloji DED, rechèch sou evalyasyon *in-situ* pwopriyete mekanik-tankou modil Young ak rapò Poisson-pandan pwosesis la rete ra; sa rann siveyans *in-situ* ak asirans kalite patikilyèman kritik.
02
**Apèsi Etid la**
Etid sa a devlope yon teknik ki pa-kontak, in-situ pou evalye pwopriyete mekanik materyèl yo trete atravè metòd Depozisyon Enèji Direksyon (DED). Teknik inovatè sa a entegre ultrasons femtosecond lazè ak polisaj lazè pou pèmèt yon evalyasyon konplètman ki pa -kontak ak ki pa-destriktif nan modil Young ak rapò Poisson a. Lè w itilize onn ultrasons lazè femtosegond-pwodwi nan seri frekans GHz pou THz, sistèm lan reyalize rezolisyon espasyal sub-mikwòn, kidonk fasilite evalyasyon wo-bon jan kalite, kouch-pa-kouch. Pou adrese defi a nan detekte siyal ultrasons nan mitan brutality sifas ki nannan kouch depoze, ekip rechèch la te travay nan -situ lazè polisaj- olye ke tradisyonèl polisaj mekanik-ki siyifikativman amelyore detektabilite nan vag ultrasons yo. Tès ki fèt nan divès kondisyon pwosesis DED te demontre ke pwopriyete mekanik yo evalye pa teknik sa a montre yon wo degre de konsistans ak rezilta yo jwenn nan tès rupture endepandan ki fèt apre pwosesis fabrikasyon an te fini.
03
**Analiz ilistre**
Figi 1 prezante yon apèsi chematik sou workflow jeneral pou teknik evalyasyon pwopriyete mekanik in-situ nan pwosesis DED la. Li montre klèman pwosedi debaz la-kòmanse soti nan substra a-ki sekans konplete estimasyon modil Young kouch depoze a ak rapò Poisson a atravè kat etap diferan: Etap 1 itilize lazè DED a pou egzekite pwosesis DED, fusion ak depoze poud metal pou fòme yon kouch DED ak yon epesè apeprè 10 μm; Etap 2 re-objektif yon lazè polisaj (ki ka menm aparèy ak lazè DED) pou fè polisaj lazè; atravè refonn, pwosesis sa a kreye yon kouch lis refonn sou sifas la nan materyèl la depoze, diminye brutality aritmetik vle di a apeprè 0.3 μm; Etap 3 anplwaye yon lazè femtosecond pou eksite ak mezire vag ultrasons nan ranje frekans GHz-THz nan rejyon solidifye apre polisaj; Etap 4 estime modil Young ak rapò Poisson ki baze sou siyal ultrasons yo mezire, an konjonksyon avèk relasyon estrès-souch yo. Dyagram nan prezante tou anotasyon korespondan ki mete aksan sou ekipman kle lazè a ak chanjman mòfolojik sifas ki asosye ak chak etap, kidonk bay yon demonstrasyon vizyèl sou karakteristik totalman ki pa-kontak ak ki pa-destriktif teknik la atravè tout "depozisyon-polisaj-deteksyon-estimasyon" travay li yo.
Figi 2 prezante yon analiz konparatif konplè ki mennen ankèt sou enpak polisaj lazè sou sifas brutality kouch metal DED yo. Gen twa subfigi-(a), (b), ak (c)-analiz la fèt atravè twa dimansyon: paramèt quantitative, mòfoloji makwoskopik, ak topografi mikwoskopik, ak yon konsantre santral sou seri optimal polisaj yo idantifye pou echantiyon I-11. Sibfigi (a) montre yon tablo quantitative de valè brut sifas ki koresponn ak 16 konbinezon diferan paramèt polisaj, ki kouvri pouvwa polisaj nan 200-350 W ak vitès polisaj nan 13-21 mm / s. Tablo sa a anote valè aktyèl Ra yo mezire apre polisaj 16 tras sèl -kouch sou echantiyon I, ki idantifye klèman konbinezon 300 W + 18 mm/s kòm seri paramèt optimal (I-11, Ra=0.31 μm); nplis de sa, li mete aksan sou pwoblèm ki asosye ak lòt seri paramèt-espesyalman, pi wo valè brutality ki soti nan konbinezon ba-pouvwa, gwo-vitès, ak tandans pou gwo-pouvwa, konbinasyon ba-vitès pou pwovoke ondulasyon sifas akòz evaporasyon poud. Subfigure (b) prezante yon konparezon macroskopik pre-up nan echantiyon I-11 anvan ak apre polisaj ak paramèt optimal yo, vizyèlman demontre yon amelyorasyon siyifikatif nan platite sifas ak inifòmite apre pwosesis la polisaj. Subfigure (c) bay yon gade konparatif nan imaj mikwoskòp optik (nan yon echèl ki konsistan nan 40 μm) ki montre echantiyon I-11 apre polisaj optimal (agòch) kont eta li pa poli (adwat); se sifas la unpolished karakterize pa yon abondans nan patikil unfused poud, siyifikatif inegalite, ak yon aparans pi fonse ki soti nan gaye limyè, tandiske sifas la poli se nòmalman gratis nan poud unfused, parèt plat ak lis, epi montre inifòm refleksyon limyè. Alafen, seri paramèt optimal sa a redwi brutality sifas la soti nan yon valè inisyal 4.2 μm a 0.31 μm-yon pousantaj amelyorasyon nan 93%. Atravè konparezon triparti sa a ki anglobe done quantitative, mòfoloji makwoskopik, ak topografi mikwoskopik, figi a efektivman valide efikasite polisaj lazè nan diminye brutality sifas kouch metal DED pandan y ap etabli paramèt pwosesis optimal pou polisaj lazè.
