NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN  CẤU TRÚC CỦA THÉP X42Cr13 CHẾ TẠO BẰNG CÔNG NGHỆ IN 3D DÂY

Trịnh Văn Trung; Nguyễn Anh Sơn; Nguyễn Văn Đức; Đặng Đình Chính; Phạm Gia Khánh

doi:10.34238/tnu-jst.10259

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG XỬ LÝ NHIỆT ĐẾN CẤU TRÚC CỦA THÉP X42Cr13 CHẾ TẠO BẰNG CÔNG NGHỆ IN 3D DÂY

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 02/05/24 Ngày hoàn thiện: 17/06/24 Ngày đăng: 17/06/24

Các tác giả

1. Trịnh Văn Trung , Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Nguyễn Anh Sơn, Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội
3. Nguyễn Văn Đức, Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội
4. Đặng Đình Chính, Trường Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội
5. Phạm Gia Khánh, Đại học Khoa học Ứng dụng Munich, Đức

Tóm tắt

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm khảo sát ảnh hưởng của môi trường xử lý nhiệt (trong khí Ar hoặc trong không khí) đến tổ chức của thép không gỉ X42Cr13 được in bằng công nghệ in 3D dây. Các mẫu thép X42Cr13 sau khi in 3D dây sẽ được xử lý nhiệt nung ở 600 ^oC (trong 150 phút) trong môi trường khí Ar hoặc môi trường không khí. Các thiết bị phân tích gồm thiết bị chụp ảnh tia X, kính hiển vi quang học kỹ thuật số, nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử quét (SEM) kèm theo phổ phân tán năng lượng (EDS) được sử dụng để nghiên cứu sự thay đổi tổ chức thép khi xử lý ở các môi trường khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy xử lý nhiệt trong môi trường không khí thì việc loại bỏ chất kết dính trong thành phần dây in 3D sẽ triệt để hơn so với việc xử lý nhiệt trong môi trường Ar. Tuy nhiên, xử lý nhiệt trong môi trường không khí dễ gây ôxi hóa (tạo thành Fe₂O₃) hơn so với xử lý trong môi trường Ar. Nghiên cứu cho thấy công nghệ hậu xử lý nhiệt (ủ) là rất cần thiết để loại bỏ các chất kết dính trong các vật in được chế tạo bằng công nghệ in 3D dây.

Từ khóa

Công nghệ in 3D dây; Thép X42Cr13; Xử lý nhiệt; Môi trường khí Ar; Môi trường không khí

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] R. Ben, F. Schöffer, and G. Brian, The 3D printing handbook - technologies, design and applications, 3D Hubs, 2017.

[2] R. Noorani, 3D printing - technology, applications, and selection, CRC Press, 2017.

[3] C. Barnatt, 3D Printing, 3rd ed, CreateSpace independent publishing platform, 2016.

[4] J. Ålgårdh et al., State-of-the-art for additive manufacturing of metals, Vinnova, 2017.

[5] S. Valvez, A. P. Silva, P. N. B. Reis, and F. Berto, “Annealing effect on mechanical properties of 3D printed composites,” Procedia Structural Integrity, vol. 37, pp. 738–745, 2022.

[6] K. S. Kumar, R. Soundararajan, G. Shanthosh, P. Saravanakumar, and M. Ratteesh, “Augmenting effect of infill density and annealing on mechanical properties of PETG and CFPETG composites fabricated by FDM,” Materials Today: Proceedings, vol. 45, pp. 2186–2191, 2021.

[7] W. S. Seok, E. Jeon, and Y. S. Kim, “Effects of annealing for strength enhancement of FDM 3D-printed ABS reinforced with recycled carbon fiber,” Polymers, vol. 15, pp. 3110-3130, 2023.

[8] E. Lannunziata, G. Colucci, P. Minetola, and A. Giubilini, “Effect of annealing treatment and infill percentage on 3D‑printed PEEK samples by Fused Filament Fabrication,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 131, pp. 5209–5222, 2024.

[9] R. Dua et al., “Applications of 3D-printed PEEK via fused filament fabrication: a systematic review,” Polymers, vol. 13, pp. 4046-4061, 2021.

[10] J. N. Francis, I. Banerjee, A. Chugh, and J. Singh, “Additive manufacturing of polyetheretherketone and its composites: a review,” Polym. Compos., vol. 43, pp. 5802–5819, 2022.

[11] A. R. Zanjanijam et al., “Fused filament fabrication of PEEK: a review of process-structure-property relationships,” Polymers, vol. 12, pp. 1665-1694, 2020.

[12] A. Yadav et al., “Fused filament fabrication: a state-of-the-art review of the technology, materials, properties and defects,” Int. J. Interactive Des. Manuf., vol. 17, pp. 2867–2889, 2022.

[13] M. Sadaf, M. Bragaglia, and F. Nanni, “A simple route for additive manufacturing of 316L stainless steel via fused filament fabrication,” J. Manuf. Process., vol. 67, pp. 141–150, 2021.

[14] B. Dutta and F. Froes, Additive manufacturing of titanium alloys additive manufacturing of titanium alloys - state of the art, challenges, and opportunities, 1st ed, Joe Hayton, 2016.

[15] N. T. Aboulkhair, M. Simonelli, L. Parry, I. Ashcroft, C. Tuck, and R. Hague, “3D printing of aluminium alloys: additive manufacturing of aluminium alloys using selective laser melting,” Prog. Mater. Sci., vol. 106, p. 100578, 2019.

[16] A. Arivarasi and R. Anand Kumar, “3D printing of copper filament for layered fabrication,” WSEAS Transactions on Electronics, vol. 7, pp. 2415-1513, 2016.

[17] Pt+A, “FFF/FDM Filament,” 2024. [Online]. Available: http://www.pt-a.de/filament%20en.htm. [Accessed May 27, 2024].

[18] Á. Nagy and R. Kuti, “The environmental impact of plastic waste incineration,” AARMS, vol. 15, no. 3, pp. 231–237, 2016.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10259

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ