3D printing of bimetallic materials: characteristics and performance

Bimetals 3D printing is a state-of-the-art technology, in which process parameters and heat treatments play key roles on the mechanical, thermal and structural properties of components. Our research goal is to investigate the potential of 3D printing bimetallic materials for different component parts according to each need. The procedures used in evaluating the results are based on the laser power, scanning speed, layer thickness, and materials of both additive manufacturing and heat treatments. The materials which were studied encompass Inconel 718, GH4169, 316L chrome steel, Inconel 625 and Ti6Al4V-W7Ni3Fe. It also shows the scanning speed has a large effect on the mechanical properties of Inconel 718, the laser power value when the porosity of GH4169 is at the minimum. Suitable functional materials produced by WAAM and wire-arc additive manufacturing assembly with robust, defect-free interface Indeed one of the other key observations from this study was that thermal conductivity and mechanical properties change significantly with the processing of the material, this then also strengthens the rationale for optimizing manufacturing parameters. This research highlights the potential of researching on materials with gradient properties and numerical simulation in future development of additive manufacturing of bimetallic and related alloys.

L’impression 3D de bi métaux est une technologie de pointe, dans laquelle les paramètres du processus et les traitements thermiques jouent un rôle clé sur les propriétés mécaniques, thermiques et structurelles des composants. L’objectif de notre recherche est d’étudier le potentiel de l’impression 3D de matériaux bimétalliques pour différents composants en fonction de chaque besoin. Les procédures utilisées pour évaluer les résultats sont basées sur la puissance du laser, la vitesse de balayage, l’épaisseur de la couche et les matériaux de la fabrication additive et des traitements thermiques. Les matériaux étudiés sont l’Inconel 718, le GH4169, l’acier chromé 316L, l’Inconel 625 et le Ti6Al4V-W7Ni3Fe. L’étude montre également que la vitesse de balayage a un effet important sur les propriétés mécaniques de l’Inconel 718, la valeur de la puissance du laser lorsque la porosité du GH4169 est au minimum. En effet, l’une des autres observations clés de cette étude est que la conductivité thermique et les propriétés mécaniques changent de manière significative avec le traitement du matériau, ce qui renforce la justification de l’optimisation des paramètres de fabrication. Cette étude met en évidence le potentiel de la recherche sur les matériaux à gradient de propriétés et de la simulation numérique dans le développement futur de la fabrication additive d’alliages bimétalliques et apparentés.

Additive manufacturing materials bimetallic characteristics

Fabrication additive matériaux bimétallique caractéristiques