SURFACE TOPOLOGY AND PROPERTIES OF 3D PRINTED TI-6AL-4V & SS316 L

SURFACE TOPOLOGY AND PROPERTIES OF 3D PRINTED TI-6AL-4V & SS316 L. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (This is reduced size file)
Thesis_MS_g201708570-compressed.pdf - Submitted Version
Restricted to Repository staff only until 5 January 2023.
Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives.

Download (8MB)

Arabic Abstract

تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد إحدى عمليات التصنيع الناشئة. مع ظهور التقدم في مسحوق معدني حيث تظهر مواد المعالجة العديد من التحديات 316 المطبوعة L SS و Ti-6 AL-4V 3أجزاء d الجديدة المتعلقة بالسطح وخصائص المواد للمنتجات المطبوعة. الدراسة الحالية تغطي التحقيق في باستخدام طبقة مسحوق ذوبان شعاع الإلكترون Ti-6 Al-4 V من حيث طوبولوجيا السطح وخصائص المواد. ال تتم طباعة الأجزاء من مساحيق 316 ومن ثم ، فإن الهدف الأساسي L). (SS 316L لمساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ (SLM) تم استخدام الصهر الانتقائي بالليزر (EBM) بينما 316 تُستخدم الأدوات التحليلية لتقييم L. SS و Alloy Ti للدراسة هو تحديد خصائص السطح وخصائص المواد للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد من خصائص الترطيب ، والملمس السطحي ، والبنية الدقيقة للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. الترطيب يتم تقييم سلوك السطح عن طريق إجراء قياسات زاوية التلامس باستخدام مقياس الزوايا. يتم طباعة مجموعتين من العينات في اتجاهات مختلفة ، مما يسمح بالفحص تأثير اتجاه الطباعة على طبولوجيا الأسطح المطبوعة. الطاقة السطحية هي أيضاتحدد من خلال طريقة زاوية الاتصال. يتم فحص نسيج السطح باستخدام الفحص المجهري لتقييم تكوين العناصر والتكوينات المركبة. يتم XRD و EDS لتحليل البنية المجهرية للعينات المطبوعة. يتم استخدام SEM البصري. تم دمج باستخدام TiN إجراء اختبارات الخدش لتحديد الصلابة ومقاومة الخدش للأسطح المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يتم تغليف العينات المطبوعة لاحقًا ب طريقة الترسيب الفيزيائي للبخار القوسي الكاثودي ويتم إجراء اختبارات فشل الطلاء.

English Abstract

3D Printing is one of the emerging manufacturing processes. With the advent of progress in metallic powder as processing materials arise many new challenges related to surface and material properties of the printed products. The current study covers the investigation of 3D printed Ti-6AL-4V and SS 316L parts in terms of surface topology and material properties. The parts are printed from Ti-6Al-4V powders by using a powder bed Electron Beam Melting (EBM) while Selective Laser Melting (SLM) was used for Stainless Steel 316L (SS 316L) powders. Hence, the primary objective of the study is to identify surface characteristics and material properties of the 3D Printed parts from Ti and Fe Alloy. The analytical tools are used to assess the wetting characteristics, surface texture, and microstructure of the 3D printed parts. The wetting behavior of the surface is evaluated via performing contact angle measurements using a Goniometer. Two sets of samples are printed in different orientations, which allows examxvii ining the effect of printing direction on the topology of the printed surfaces. Surface energy is also determined through the contact angle method. The surface texture is examined using Optical microscopy. SEM is incorporated to analyze the microstructure of the printed samples. EDS and XRD are used for the assessment of the elemental composition and compound formations. The scratch tests are carried out to determine the hardness and scratch resistance of the 3D printed surfaces. The printed samples are later coated with TiN using the cathodic arc physical vapor deposition method and the tests for the coating failure are conducted.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Mechanical
Department: College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor: Yilbas, Bekir S.
Committee Members: Toor, Ihsan ul Haq and Bin Mansoor, Saad
Depositing User: ABDUL QADEER (g201708570)
Date Deposited: 06 Jan 2022 08:40
Last Modified: 06 Jan 2022 08:40
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142017