Study and development of fusion strategies for support-less manufacturing with Electron Beam Powder Bed Fusion technology

Le regioni a sbalzo nella tecnologia Electron Beam Powder Bed Fusion (EB-PBF) sono soggette a difetti come deformazioni, arricciamenti o perdite laterali a causa della scarsa dissipazione del calore e delle tensioni residue. Tradizionalmente, tali difetti vengono mitigati mediante strutture di supporto che comportano spreco di materiale e operazioni di post-processing. Questo studio indaga se l’adattamento delle strategie di fusione e dei parametri di input energetico possa ridurre i difetti negli sbalzi senza l’uso di supporti. È stata condotta una serie di esperimenti su una macchina ARCAM A1, in cui sono state analizzate diverse strategie di fusione, parametri di processo, densità energetiche e “build themes” nella costruzione senza strutture di supporto. I risultati mostrano che parametri ottimizzati e una strategia di fusione ottimizzata “Quad Islands” possono garantire i migliori risultati in termini di accuratezza geometrica, eliminando drasticamente i difetti di deformazione e perdita laterale. Questo miglioramento, tuttavia, avviene a scapito di un aumento della porosità del pezzo.