Effects of Process Parameters on the Microstructure and Properties of Hastelloy X with High Layer Thickness Produced by Laser Powder Bed Fusion Process

Investigating the possibilities of building components with 120 µm high thickness layer, which offers higher productivity than the 40 µm or 60 µm layers, has been hindered by the ability to achieve acceptable surface roughness. To mitigate this a new strategy for printing components, in which a 40 or 60 µm layer is utilized to print a shell outside a 120 µm core, is utilized has been investigated. This study is about how the shell thickness and shell/core overlap influence on the microstructure. The 120 µm is a new development suitable for the core and can also be solely utilized to print certain parts of the component, support structures or other components where it is more able to satisfy material criteria. For these reasons, it is also of interest to investigate the influence of the laser energy density on the microstructure and properties when having solely this layer thickness. For the core-shell geometry study, it is indeed seen that using this strategy gives a lower roughness and the influence of the parameters on the microstructure has been only seen on different printing functions. For the 120µm there is a correlation between energy density and the mechanical performances. The ED influences the dimensions of the grain sizes, and when these become too big they lead to poor mechanical results.

Lo studio delle possibilità di costruire componenti con spessore di 120 µm, che offre maggiore efficienza dei layer di 40 µm e 60 µm, è stata bloccata dall'abilità di ottenere una rugosità accettabile. Per mitigare questo effetto una nuova strategia per stampare componeti, nella quale un layer di 40 o 60 µm viene usato per il guscio esteriore e come corpo centrale un layer 120 µm, è stata studiata. Questo studio riagurda come la presenza di un geometria di un guscio insieme al core influenzi la microstruttura. Il layer di 120 µm viene anche studiato da solo per poter stampare alcune parti dei componenti o come struttura di suppporto, dove è più facile soddisfare i criteri di accettabilità. Per queste ragioni quindi viene studiata anche l'nfluenza della densità dell'energia del laser sulla microstrutture. Per lo studio della geometria del core-shell viene visto come effettivamente usare questa strategia dia una rugosità inferiore, e l'influenza dei parametri sulla microstrutture è vista in diverse funzioni di stampa. Per le stampe di 120 µm si vede una correlazione tra la densità di energia e le proprietà meccaniche. La densità di energia influenza le dimensioni dei grani, e quando questi diventano troppo grandi produce peggiori risultati meccanici.