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Fusión láser en cama de polvos de un vidrio metálico base hierro: estudio exploratorio
Laser powder bed fusion of a Fe-Based metallic glass powder: an explorartory study
Luis Alberto Cáceres Díaz
John Edison García Herrera
John Henao
JORGE CORONA CASTUERA
Diego German Espinosa Arbelaez
MARCO ANTONIO RIVERA GIL
Carlos Agustín Poblano Salas
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
https://doi.org/10.17533/RCM/udea.rcm.n19a04
2256-1013
https://revistas.udea.edu.co/index.php/materiales
https://revistas.udea.edu.co/index.php/materiales/article/view/348978
Manufactura aditiva
Vidrio metálico
Sinterización selectiva
Cama de polvos
Amorfo
Additive manufacturing
Metallic glass
Selective laser melting
Powder bed
Amorphous
También es autora L. Ladinos (estancia en CIATEQ).
Actualmente, la fabricación de componentes volumétricos a partir de vidrios metálicos y/o aleaciones fuera del equilibrio es un reto debido a las condiciones de enfriamiento requeridas para obtener un estado amorfo completo y/o un conjunto de fases en particular. Algunas tecnologías de fabricación aditiva, como la sinterización directa de metal por láser (DMLS), pueden ofrecer una alternativa para la fabricación de componentes de vidrio metálico a partir de polvos de materia prima 100 % amorfos. El principal desafío cuando estos materiales se procesan mediante fabricación aditiva es evitar la precipitación de fases cristalinas en las piezas finales. En el presente trabajo, se empleó un vidrio metálico comercial con hierro como su elemento principal, con el fin de realizar un estudio exploratorio de la influencia de los principales parámetros del proceso DMLS sobre la capacidad de este material para formar piezas consolidadas por este proceso. Los parámetros estudiados fueron la potencia del láser, la velocidad de escaneo y la densidad de energía volumétrica. Se empleó la técnica de difracción de rayos X para realizar la caracterización de las fases obtenidas en las muestras fabricadas. Los resultados del estudio sugieren que la fabricación de componentes con el material estudiado es posible, pero existe un rango de densidades de energía aplicadas por el láser durante el proceso dentro de los que se favorece la formación de las piezas.
Nowadays, the fabrication of bulk components from metallic glasses and/or non-equilibrium alloys is challenging due to the cooling conditions required to obtain a complete amorphous state and/or a particular set of phases. Some additive manufacturing technologies, such as direct metal laser sintering (DMLS), may offer an alternative for manufacturing metallic glass components from 100% amorphous powders. However, when these materials are processed by additive manufacturing, the main challenge is to avoid the precipitation of crystalline phases in the final parts. The present work used a commercial Fe-based metallic glass to carry out an exploratory study about the influence of the main DMLS process parameters on the ability of this material to form consolidated parts. The parameters studied were laser power, scanning speed, and volumetric energy density. In addition, the X-ray diffraction technique was used to characterize the phases obtained in the manufactured samples. This study suggests that the manufacturing of Fe-based metallic glass components is possible. Still, the formation of the parts is favored in a specific range of energy densities employed during the process.
Universidad de Antioquia
2022
Artículo
Revista Colombiana de Materiales, vol. 1, no. 19, pág. 37-49.
Español
Público en general
Henao Penenrey, J. D. (2022). Fusión láser en cama de polvos de un vidrio metálico base hierro: estudio exploratorio. Revista Colombiana de Materiales, 1(19), 37-49. https://doi.org/10.17533/RCM/udea.rcm.n19a04
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