3668 KB29 KB199920252018Guo, GuoqiangLi, XuekunLiu, ZhongleiRong, YimingTian, ChenchenWang, LipingZhi, Gengštevilka:5letnik:64str. 319-328ISSN:0039-2480COBISSID_HOST:16073499URN:URN:NBN:SI:doc-PZBZXVEOenZveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije etc.Strojniški vestnikanisotropyanizotropijagrindabilityInconel 718obdelovalnost z brušenjemselective laser meltingselektivno lasersko nataljevanjeStudy on grindability of Inconel 718 superalloy fabricated by selective laser melting (SLM)|The selective laser melting (SLM) process is widely used to fabricate parts with sophisticated geometry. The microstructure and mechanical property of SLM Inconel 718 alloy show anisotropy. However, the influence of anisotropic microstructures on the grinding process and surface integrity is not yet clear. In this article, a grinding experiment with a corundum wheel is performed. Before the experiment, the microstructure for both the scanning plane and the side plane is observed to disclose the microstructural anisotropy. During the experiment, the grinding power signal is measured to represent the time-dependent performance. After the experiment, the surface roughness is measured to represent the surface quality. In addition, microhardness is measured to determine the influence of the anisotropic microstructure on the grindability. Experimental results indicate that the scanning plane consists of many strip structures along the scanning direction while the side plane is characterized by scaly structures and layered structures. Moreover, because of the layered structures, the microhardness profile along the building direction varies more in comparison to the scanning direction. Furthermore, better surface homogeneity and smaller roughness fluctuation can be obtained along scanning feed direction in comparison to the building feed direction. Additionally, microstructures will influence its hardness, which will further influence the grinding power. Therefore, the grindability of SLM Inconel 718 exhibits anisotropy because of anisotropic microstructuresPostopek selektivnega laserskega nataljevanja (SLM) se pogosto uporablja za izdelavo delov s kompleksno geometrijo. Mikrostruktura in mehanske lastnosti selektivno lasersko nataljene zlitine Inconel 718 izkazujejo anizotropijo, vpliv anizotropne mikrostrukture na obdelovalnost z brušenjem pa do danes ni bil podrobneje raziskan. Namen članka je razkritje vpliva anizotropne mikrostrukture na postopek brušenja in na integriteto brušene površine selektivno lasersko nataljene superzlitine Inconel 718. Za doseganje teh ciljev so bili opravljeni eksperimenti v treh fazah. Pred brušenjem je bila preiskana mikrostruktura v skenirni in stranski ravnini za določitev mikrostrukturne anizotropije. Med preskusom brušenja je bil merjen signal moči brušenja, ki predstavlja časovno odvisno delovanje, po preskusu brušenja pa je bila izmerjena površinska hrapavost, ki predstavlja kakovost površine. Izmerjena je bila tudi mikrotrdota za določitev vpliva anizotropne mikrostrukture na obdelovalnost z brušenjem. Za razrešitev problema je bil uporabljen naslednji pristop: 1) Določitev modela odstranjevanja selektivno lasersko nataljenega Inconela 718 na podlagi mikrostrukture v skenirni in stranski ravnini; 2) Določitev razlik v profilu trdote med skenirno in stransko ravnino, 3) Določitev razmerja med mikrotrdoto in porabo moči za brušenje na podlagi izračuna korelacije in T-testa; 4) Določitev hrapavosti brušene površine v dveh ortogonalnih smereh podajanja. Vsi pristopi, ki so bili uporabljeni pri raziskavi, prispevajo k doseganju ciljev članka. Obravnavano področje spada v presek dodajalne izdelave (postopek SLM) in obdelave z odrezavanjem (postopek brušenja), kakor tudi v presek karakterizacije materiala in obdelovalnega procesa. Rezultati eksperimentov so pokazali, da je skenirna ravnina sestavljena iz mnogo pasovnih struktur vzdolž smeri skeniranja, medtem ko so za stransko ravnino značilne luskaste in plastne strukture. Zaradi plastne zgradbe je profil mikrotrdote bolj spremenljiv v smeri nalaganja kot v smeri skeniranja. Preiskava površinske hrapavosti je pokazala anizotropijo, zaradi katere nastopijo v skenirni smeri podajanja bolj homogena površina in manjša nihanja hrapavosti. Mikrostruktura vpliva na trdoto, ta pa vpliva na porabo moči za brušenje. Obdelovalnost z brušenjem selektivno lasersko nataljenega Inconela 718 je anizotropna zaradi anizotropne mikrostrukture. Med omejitvami in implikacijami raziskave je npr. neupoštevanje sil in temperature pri brušenju ter obrabe brusnega koluta, ki so zelo pomembni za postopek brušenja. Obstoječa literatura obravnava predvsem mikrostrukturo in mehanske lastnosti selektivno lasersko nataljenega Inconela 718 ter odrezovalnost in obdelovalnost z brušenjem konvencionalno izdelanega Inconela 718. Pričujoči članek zdaj razkriva obdelovalnost selektivno lasersko nataljenega Inconela 718 z brušenjem, s tem pa izboljšuje razumevanje mehanizmov obdelave selektivno lasersko nataljenih kovinskih materialov. Raziskava ilustrira vpliv anizotropne mikrostrukture na postopek natančnega brušenja in integriteto obdelane površine, zato bo v pomoč proizvodnim inženirjem, ki jim je zaupana naloga optimizacije postopkov brušenja selektivno lasersko nataljene superzlitine Inconel 718TEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo