3D-tulostuksen edut – nimittäin rakennemateriaalien additiivinen valmistus (AM) – ovat vakavasti heikentyneet sen pettymys väsymisominaisuuksien vuoksi. Yleisesti ottaen huonot väsymisominaisuudet näyttävät johtuvan nykyisten painatusprosessien aiheuttamista mikroonteloista. Siksi kysymyksemme on, voiko tämä mikrohuokosten poistaminen tarjota käyttökelpoisen ratkaisun ei-huokoisten AM-seosten (net AM) väsymiskestävyyden parantamiseksi merkittävästi. Tässä onnistuneesti rekonstruoimme likimääräisen kehityksen Net-AM-käsittelytekniikoista Ti-6Al-4V-titaaniseoksille huokosvapaissa AM-mikrorakenteissa ymmärtämällä faasisiirtymien ja rakeiden kasvun epälineaarisuudet. Määritimme tällaisten AM-mikrorakenteiden väsymiskestävyyden ja osoitimme, että ne johtavat korkeaan noin 1 GPa:n väsymisrajaan, joka ylittää kaikkien AM- ja muokatun titaaniseosten sekä muiden metallimateriaalien väsymiskestävyyden. Vahvistimme Net-AM-mikrorakenteen korkean väsymiskestävyyden ja AM-prosessoinnin mahdolliset edut rakenteellisten komponenttien tuotannossa, joilla on suurin väsymislujuus, mikä edistää AM-teknologian jatkokäyttöä suunnittelun alalla.
Kuva: Mikrohuokosten jakautuminen ja mikrorakenne painetussa tilassa ja kolme muuta tilaa. Painettu AM (a), HIP AM (b), Near Net AM (c) ja Net AM (d)
