The effects of powder reuse on the mechanical properties of 316L metal parts manufactured with laser powder bed fusion

Abstract

The aim of this thesis was to figure out the effects of powder reuse on mechanical properties of powder and finished part using 316L stainless steel powder. Powder recycling and reuse are covered as a process by studying other researches and gathering information in this study.

This thesis is conducted as a literature review that focuses on 316L stainless steel and laser powder bed fusion as a manufacturing method. All collected data is from the past five years (2015-) from various databases.

Mechanical properties such as yield strength and ultimate tensile strength shows no noticeable change while ductility has slightly increasing trend in correlation with powder reuse. Internal powder porosity is studied to have lower volume and average pore size which leads to manufactured parts having lower porosity. As a result of reduction in high porosity containing particles in reused powder part density decreases slightly

Tämän kandidaatintyön tarkoituksena oli selvittää 316L metallijauheen uusiokäytön vaikutukset valmistettujen osien mekaanisiin ominaisuuksiin. Lisäksi tarkoituksena oli käydä läpi metallijauheiden kierrätys ja uusiokäyttö prosessina keräämällä tietoa muista tieteellisistä tutkimuksista ja julkaisuista.

Tutkimus on kirjallisuuskatsaus, joka keskittyy 316L metallijauheeseen ja laserpohjaiseen jauhepetisulatukseen. Kaikki työssä käytetty lähdeaineisto on viimeisen viiden vuoden ajalta (2015-) julkaistua.

Kappaleiden mekaaniset ominaisuudet kuten myötöluujus ja murtolujuus eivät muutu huomattavasti, kun taas sitkeys kasvaa hieman jauheen uusiokäytön kasvun myötä. Jauhepartikkeleiden sisäinen huokoisuus vähenee volyymissa, josta voidaan todeta huokoisuuden pienentyvän myös valmiissa metalliosissa uusiokäytön myötä. Kappaletiheys säilyy lähes samana, mennen hieman alaspäin, tämä johtuu partikkeleiden huokoisuuspitoisuuden laajasta vähenemisestä.