신뢰할 수 있는 분석은 올바른 봉함에서 시작됩니다. 특수 금속 절편 마운팅 프레스는 고온 및 고압을 사용하여 작거나 불규칙한 모양의 레이저 분말 베드 융합(LPBF) 샘플을 내구성 있는 열경화성 수지로 감쌉니다. 이 과정은 기계적으로 시편을 지지하는 견고하고 균일한 블록을 생성하여 준비 과정의 엄격함을 견딜 수 있도록 손상을 방지합니다.
고성능 수지에 불규칙한 샘플을 고정함으로써 이 과정은 연마 중 가장자리 둥글어짐을 제거하여 미세 구조가 부품의 가장자리에서 중심까지 그대로 유지되고 관찰될 수 있도록 합니다.
보호 메커니즘
열과 압력 적용
마운팅 프레스는 샘플과 수지에 제어된 열과 상당한 힘을 가합니다. 이는 마운팅 재료를 샘플에 물리적으로 접착하고, 빈 공간을 채우고, 단단하고 응집력 있는 단위를 생성합니다.
열경화성 수지 사용
이 과정은 일반적으로 페놀 또는 에폭시 수지와 같은 고성능 재료를 사용합니다. 부드러운 마운팅 화합물과 달리 이러한 수지는 재가열 시 부드러워지지 않는 단단하고 단단한 고체로 경화됩니다.
샘플 무결성 보존
가장자리 둥글어짐 방지
금속 샘플의 보호되지 않은 가장자리는 연마 및 폴리싱의 고강도 단계에서 자연스럽게 중심보다 더 빨리 마모됩니다. 이는 재료의 시야를 왜곡하는 "모따기" 또는 둥근 가장자리를 만듭니다.
기계적 지지 제공
경화된 수지는 샘플을 둘러싸는 단단한 지지 구조 역할을 합니다. 이 지지는 폴리싱 중에 샘플이 완벽하게 평평하게 유지되도록 하여 기하학적 인공물의 발생을 방지합니다.
정확한 분석 가능
미세 구조 분포 검증
LPBF 부품은 종종 테두리에서 내부와 다른 재료 특성을 나타냅니다. 수지가 가장자리 손상을 방지하므로 분석가는 전체 미세 구조 분포를 관찰할 수 있습니다.
가장자리-중심 관찰
마운트에서 제공하는 안정성은 전체 단면에서 고배율 현미경 검사를 가능하게 합니다. 이를 통해 인쇄된 부품의 가장자리에서 수집된 데이터가 중심부의 데이터만큼 정확함을 보장합니다.
절충안 이해
공정 강도
금속에는 효과적이지만 이 방법은 고온 및 고압에 의존합니다. 마운팅 공정 자체가 섬세한 미세 구조를 변경하거나 일부 LPBF 인쇄물에서 발견되는 매우 취약한 격자 구조를 변형시키지 않도록 신중한 매개변수 선택이 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
LPBF 분석에서 유효한 데이터를 얻으려면 특정 분석 요구 사항을 고려하십시오.
- 가장자리 보존이 주요 초점인 경우: 이 고압 마운팅 방법을 사용하여 모따기를 방지하고 경계 미세 구조를 보존하십시오.
- 기하학적 안정성이 주요 초점인 경우: 열경화성 수지(에폭시 또는 페놀)에 의존하여 자동 연마 및 폴리싱에 필요한 강성을 제공하십시오.
안정적이고 표준화된 마운트를 생성함으로써 준비 공정의 인공물이 아닌 인쇄된 부품의 실제 품질을 반영하는 미세 구조 분석을 보장합니다.
요약 표:
| 기능 | LPBF 분석에 대한 이점 |
|---|---|
| 고압 마운팅 | 수지를 샘플에 접착하고, 빈 공간을 채우고, 기계적 지지를 제공합니다. |
| 열경화성 수지 | 부드러워짐과 가장자리 둥글어짐을 방지하는 단단하고 단단한 표면을 제공합니다. |
| 가장자리 보존 | 경계 미세 구조를 보존하여 가장자리-중심 관찰을 가능하게 합니다. |
| 기계적 지지 | 자동 연마 및 폴리싱 단계에서 샘플 평탄도를 유지합니다. |
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참고문헌
- Fabian Haase, Joachim Rösler. Laser powder bed fusion (LPBF) of commercially pure titanium and alloy development for the LPBF process. DOI: 10.3389/fbioe.2023.1260925
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