Исследовано образование трещин при селективном лазерном спекании керамики.

Дата публикации: 10/05/2011
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Методами оптической микроскопии исследованы особенности образования и распространения трещин в наплавленных валиках ("векторах"), формирующихся при лазерном селективном спекании порошка гидроксиаппатита (Е.В.Рыжков, М.Д.Павлов*, А.В.Гусаров**, Ю.А.Артеменко, В.В.Васильцов*, Юго-Западный государственный университет, Курск; * Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, Московская область, Шатура; ** Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Москва).
Методами оптической микроскопии показано, что при любых режимах селективного лазерного спекания/плавления порошков в формирующихся векторах (валиках) наплавленного материала присутствуют продольные и поперечные трещины. Образование трещин объясняется сильной усадкой керамического материала при охлаждении и затвердевании ванны расплава из-за отсутствия эффективных механизмов релаксации напряжений.
Поперечные трещины встречаются через каждые 100-500 мкм и преимущественно пересекают все поперечное сечение вектора. Иногда они прерываются продольными трещинами, которые распространяются посередине вектора, чаще всего по всей его длине, хотя могут и прерываться. Ширина раскрытия поперечных трещин составляет 9-20 мкм, то есть 2-4% от ширины вектора.
Ширина продольных трещин обычно в 1,5-2 раза меньше, но может быть и сопоставимой с шириной поперечных трещин. Большинство трещин пересекают вектор на всю его толщину и распространяются вглубь подложки.
Анализ полученных данных показал, что ширина раскрытия трещин прямо пропорциональна ширине вектора и, следовательно, для ее уменьшения следует снижать поглощаемую материалом мощность лазерного излучения и/или диаметр пятна лазера

Источник: «Физика и химия обработки материалов», 2011, №1, с.77-83 / www.chem.msu.su

Статьи по теме: