Thermal Conductivity of Ti-6Al-4V in Laser Powder Bed Fusion
Notice bibliographique
Résumé
With increasing maturity of the laser powder bed fusion (PBF-LB/M) process, the related products are becoming more complex. The more conventional parts are integrated into one design, the more requirements regarding local material properties arise. This concerns for instance products with high demands regarding temperature management. Here, different thermal conductivities within the part enable the control of the temperature distribution as well as the direction of heat flows. The realization of those local properties poses a challenge, though, as the use of multiple materials in PBF-LB/M is not broadly available. However, the different states of material in PBF-LB/M, i.e. bulk and powder material, provide the opportunity to create thermal metamaterials with locally varied thermal conductivities. To enable part design utilizing the bulk material as well as enclosed powder, this study investigates the respective thermal conductivities of Ti-6Al-4V. Powder and printed samples were measured at RT by the Modified Transient Plane Source method, resulting in an effective thermal conductivity of 0.13 W/mK for powder and 5.4 W/mK for bulk material (compared to 6.5 W/mK in prior experiments). For complete assessment of the powder material, because of the many uncertainties due to the particle size distribution and powder application, a computational model following the network modeling approach is created. The model is used to create a data set of 60 different powder bed configurations, which is then statistically evaluated to provide a description independent from powder packing. Finally, the application of the investigations to achieve thermal metamaterials capable of local temperature management with a single material is presented in a numerical study. Here, the use cases of thermal shielding as well as the concentration of heat flow is demonstrated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».