Published August 24, 2022
| Version v1
Publication
Open
Optimization of the parameters of the selective laser sintering for the formation of PA12 samples by the Taguchi method
- 1. Université Moulay Ismail de Meknes
- 2. Mohammed V University
Description
Selective laser sintering (SLS) is a 3D printing process on a powder bed that presents a real revolution for many industrial sectors; it allows to produce layer by layer precise prototypes, fast, with high dimensional accuracy and with remarkable mechanical characteristics. This technology uses a laser to fuse polymer microparticles, following the geometry of digitally cut CAD models. However, the external surfaces of the parts produced by this process are characterized by a high degree of roughness due mainly to the properties of the powder, the orientation in the build-up tray, and the manufacturing parameters. In this study, selective laser sintering experiments were performed with PA12 powders, in order to analyze the optimal process parameters for the realization of parts with minimal roughness. The process parameters chosen for the study were carefully selected and which are laser power, scanning speed, layer thickness, and scanning space. The samples were printed in different orientations 0°, 45°, and 90°. The Taguchi method was used to study the parameters. Regression equations for each of the orientations were established; these developed a linear relationship between the roughness and the parameters studied.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) هو عملية طباعة ثلاثية الأبعاد على طبقة مسحوق تمثل ثورة حقيقية للعديد من القطاعات الصناعية ؛ فهي تسمح بإنتاج نماذج أولية دقيقة طبقة تلو الأخرى، وبسرعة، وبدقة عالية الأبعاد وبخصائص ميكانيكية رائعة. تستخدم هذه التقنية ليزرًا لدمج الجسيمات الدقيقة البوليمرية، وفقًا لهندسة نماذج CAD المقطوعة رقميًا. ومع ذلك، تتميز الأسطح الخارجية للأجزاء التي تنتجها هذه العملية بدرجة عالية من الخشونة بسبب خصائص المسحوق بشكل أساسي، والاتجاه في صينية البناء، ومعلمات التصنيع. في هذه الدراسة، تم إجراء تجارب تلبيد بالليزر انتقائية باستخدام مساحيق PA12، من أجل تحليل معلمات العملية المثلى لتحقيق الأجزاء بأقل قدر من الخشونة. تم اختيار معلمات العملية المختارة للدراسة بعناية وهي طاقة الليزر وسرعة المسح وسماكة الطبقة ومساحة المسح. تمت طباعة العينات في اتجاهات مختلفة 0درجة و 45درجة و 90درجة. تم استخدام طريقة تاجوتشي لدراسة المعلمات. تم إنشاء معادلات الانحدار لكل اتجاه من الاتجاهات ؛ وقد طورت هذه المعادلات علاقة خطية بين الخشونة والمعلمات المدروسة.Translated Description (French)
Le frittage laser sélectif (SLS) est un procédé d'impression 3D sur lit de poudre qui présente une véritable révolution pour de nombreux secteurs industriels ; il permet de produire couche par couche des prototypes précis, rapides, avec une grande précision dimensionnelle et des caractéristiques mécaniques remarquables. Cette technologie utilise un laser pour fusionner les microparticules de polymère, suivant la géométrie des modèles CAO découpés numériquement. Cependant, les surfaces externes des pièces produites par ce procédé sont caractérisées par un degré élevé de rugosité dû principalement aux propriétés de la poudre, à l'orientation dans le plateau d'accumulation et aux paramètres de fabrication. Dans cette étude, des expériences de frittage laser sélectif ont été réalisées avec des poudres de PA12, afin d'analyser les paramètres de processus optimaux pour la réalisation de pièces avec une rugosité minimale. Les paramètres de processus choisis pour l'étude ont été soigneusement sélectionnés et sont la puissance du laser, la vitesse de balayage, l'épaisseur de la couche et l'espace de balayage. Les échantillons ont été imprimés dans différentes orientations 0°, 45° et 90°. La méthode Taguchi a été utilisée pour étudier les paramètres. Des équations de régression pour chacune des orientations ont été établies ; celles-ci ont développé une relation linéaire entre la rugosité et les paramètres étudiés.Translated Description (Spanish)
La sinterización selectiva por láser (SLS) es un proceso de impresión 3D sobre un lecho de polvo que presenta una verdadera revolución para muchos sectores industriales; permite producir prototipos precisos capa por capa, rápidos, con alta precisión dimensional y con características mecánicas notables. Esta tecnología utiliza un láser para fusionar micropartículas de polímero, siguiendo la geometría de los modelos CAD cortados digitalmente. Sin embargo, las superficies externas de las piezas producidas por este proceso se caracterizan por un alto grado de rugosidad debido principalmente a las propiedades del polvo, la orientación en la bandeja de acumulación y los parámetros de fabricación. En este estudio, se realizaron experimentos de sinterización selectiva por láser con polvos PA12, con el fin de analizar los parámetros de proceso óptimos para la realización de piezas con mínima rugosidad. Los parámetros del proceso elegidos para el estudio se seleccionaron cuidadosamente y son la potencia del láser, la velocidad de escaneo, el espesor de la capa y el espacio de escaneo. Las muestras se imprimieron en diferentes orientaciones 0°, 45° y 90°. Para el estudio de los parámetros se utilizó el método Taguchi. Se establecieron ecuaciones de regresión para cada una de las orientaciones, las cuales desarrollaron una relación lineal entre la rugosidad y los parámetros estudiados.Files
latest.pdf.pdf
Files
(687.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c0c14a33184e146a0b9193f1e24658e9
|
687.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحسين معلمات التلبيد بالليزر الانتقائي لتشكيل عينات PA12 بطريقة Taguchi
- Translated title (French)
- Optimisation des paramètres du frittage laser sélectif pour la formation d'échantillons PA12 par la méthode de Taguchi
- Translated title (Spanish)
- Optimización de los parámetros de la sinterización láser selectiva para la formación de muestras PA12 por el método Taguchi
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4293200788
- DOI
- 10.1007/s00170-022-09991-7
References
- https://openalex.org/W1969750910
- https://openalex.org/W2034931354
- https://openalex.org/W2035734254
- https://openalex.org/W2037752923
- https://openalex.org/W2041999567
- https://openalex.org/W2130522179
- https://openalex.org/W2211956541
- https://openalex.org/W2774297619
- https://openalex.org/W2948720894
- https://openalex.org/W3047352725
- https://openalex.org/W3174701312