IJPEM

Influence of Hot Isostatic Pressing on Different Crack Modes of Laser Powder Bed Fusion-Processed CM247LC: Alternative Process Parameters Considering Post-processing
LPBF로 제작된 CM247LC, 크랙을 극복할 해답은? – HIP처리가 미치는 효과와 최적 공정 변수 분석


김남훈/UNIST


Cross sectional OM images of CM247LC sample fabricated under various VED conditions in (a) As-built, (b) HIP treated state
CM247LC 시편의 VED 조건에 따른 Optical Microscope (OM) 단면 분석:
(a) As-built 상태, (b) HIP 처리가 진행된 상태

Analysis of the unclosed solidification cracks and healed crack on HIP treated CM247LC samples fabricated under (a), (c) low VED and (b), (d) high VED, and (e) EDX line scanning result
CM247LC 시편의 HIP처리 진행 후 제거된 크랙과 남아있는 크랙의 분석: (a), (c) 낮은 VED 영역 그리고 (b),
(d) 높은 VED 영역, 그리고 (e) EDX line scanning 결과



  • Highlight 1: 크랙 모드에 따른 HIP 처리 효과 비교 및 정량화
  • Volumetric Energy Density (VED)에 따라서 두가지 종류의 크랙 모드를 보임(Solidification crack & Liquation crack)
  • HIP 처리는 Solidification crack의 경우 47%의 크랙 제거 효과를 보였고, Liquation crack의 경우 90%의 크랙 제거 효과를 보임
  • 이는 HIP 처리의 크랙 힐링 메커니즘이 크랙 유형에 따라 다르게 작용함을 의미
  • Highlight 2: HIP 처리가 고려된 LPBF 공정에서 새로운 공정조건 선정 방법론 제시
  • LPBF 공정에서 liquation crack은 HIP 처리를 통해 제거가 가능하므로 파트 제작에 있어서 제조 공정 설계의 자유도를 높이고, 보다 최적화된 LPBF 공정 조건을 탐색할 수 있도록 함
  • Highlight 3: 산업적 적용 가능성 제시
  • CM247LC처럼 크랙에 취약한 Ni 합금을 필요로 하는 산업에서 HIP처리로 제거가 가능한 크랙과 불가능한 크랙을 정량적으로 분석함으로써, Ni 합금의 LPBF 적용 가능성을 확장함
  • 이를 통해 항공우주, 에너지 등 Ni 합금 기반 산업에서 보다 신뢰성 높은 적층제조 공정을 설계하는 데 기여할 수 있음
 
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[Free Access Period: 25. 04. 01. ~ 25. 05. 31.]