Évaluation de la morphologie de surface des structures en treillis fabriquées par impression 3D
Des chercheurs de l'Université McGill au Canada ont publié une étude sur la topographie détaillée de surface de microstructures en treillis fabriquées par fabrication additive. Dans cette étude, intitulée « Analyse de l'influence de la morphologie de surface sur le comportement en traction de microstructures SS316L LPBF » et publiée dans la revue Materials Science and Engineering: A, des données de microtomographie à rayons X haute résolution ont été utilisées pour évaluer la morphologie de ces microstructures à l'aide d'un microscope à rayons X Zeiss Versa. Dragonfly Un logiciel a été utilisé pour la segmentation, la visualisation 3D et les mesures. Une étude approfondie de la reconstruction a permis de développer une représentation synthétique de la rugosité de surface, importée dans un logiciel d'analyse par éléments finis (FEA) afin d'obtenir des données quantitatives sur l'influence de cette rugosité sur les performances en traction.
Selon l'auteur correspondant, le professeur Brochu, « Dragonfly Cette méthode est très performante pour l'analyse de données 3D et nous a permis de visualiser les détails des surfaces des entretoises du réseau afin de quantifier diverses caractéristiques constitutives de surface, telles que la longueur des saillies, les angles et les rayons de courbure, pour n'en nommer que quelques-unes. La quantification statistique de la périodicité de ces défauts a permis d'établir une corrélation quantitative entre le niveau global d'imperfection de la surface et les propriétés mécaniques, notamment la réduction de l'allongement à la rupture.
Présentation vidéo
Publication
Abhi Ghosh, Amit Kumar, Xianglong Wang, Anne-Marie Kietzig, Mathieu Brochu, Analyse de l'effet de la morphologie de surface sur le comportement en traction des microstructures SS316L LPBF . Materials Science and Engineering : A, Volume 831, 13 janvier 2022, 142226 ( https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142226 ).
Laboratoires et centres de recherche connexes
Département de génie minier et des matériaux, Université McGill
( https://www.mcgill.ca/minmat/ )
Département de génie chimique, Université McGill
( https://www.mcgill.ca/chemeng/ )
Mots-clés : Fabrication additive, rugosité de surface, structure en treillis, entretoise, morphologie de surface
Images
Une seule entretoise fabriquée par impression 3D avec un boîtier de fixation révélant une analyse locale de l'épaisseur de la paroi.
L'épaisseur locale de la paroi avec découpage longitudinal montre la morphologie de surface utilisée dans la modélisation par éléments finis ultérieure de l'article.
By sequentially removing regions of low wall thickness, i.e. the surface-attached particles (<25 μm in middle image and <100 μm to the right) in the 3D image data, a “virtual etching” is demonstrated leaving only the thicker parts.