Mechanical and structural properties of additively manufactured AlSi10Mg alloy with effect of powder recycling
Project goals
During metal printing, the source powder around the fused material is exposed to high temperatures, oxidation and other chemical processes that determine its properties. One of the few explored issues concerning 3D-printed metals is the question, how many recycling steps can the powder undergo without significant changes in a quality of the printed product. This project aims at tracing the effect of subsequent reusing the original metallic powder on various kinds of material “quality metrics”. The major concern is to find out how are the powder and the printed material affected by recycling and to what extent. Both the material mechanical and structural aspects will be emphasized. We will focus on the effect of recycling on high- and low-cycle mechanical properties, which are mentioned in the literature inadequately to their importance. Their evolution will be quantified by both conventional and progressive methods, which may be highly effective in assessing the powder condition (thermal response, digital image correlation, advanced approach to detecting the plastic anisotropy).
Keywords
material fatigueplasticityratchetingadditive manufacturingmetal powder recycling
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-05338S
Alternative language
Project name in Czech
Mechanické a strukturní vlastnosti 3D tištěné slitiny AlSi10Mg v závislosti na míře recyklace prášku
Annotation in Czech
V procesu tisku je kovový prášek v okolí spékaného materiálu vystaven vysokým teplotám, oxidaci a dalším chemickým procesům, které podmiňují jeho vlastnosti. Jedním z nejméně akcentovaných technologických problémů spojených s 3D tiskem kovů je otázka recyklovatelnosti zbylého volného prášku, neboli kolika procesy tisku může kovový prášek projít bez významného ovlivnění kvalitativních vlastností výsledného produktu. Cílem tohoto projektu je výzkum vlivu několikanásobného opětovného použití kovového prášku z pohledu celé řady kvalitativních kritérií. Bude analyzován dopad recyklace jak na samotný prášek, tak i na tištěný materiál z hlediska mechanických a strukturních vlastností. Pozornost bude věnována vlivu recyklace na vysoko- a nízko-cyklové mechanické vlastnosti, což jsou faktory v literatuře zmiňované zcela neadekvátně jejich významu. Jejich vývoj bude kvantifikován konvenčními, ale i progresivními přístupy, které jsou slibné z pohledu efektivního posouzení stavu prášku (tepelná odezva, korelace digitálního obrazu, pokročilá procedura detekce anizotropie plochy plasticity).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - secondary branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - another secondary branch
20501 - Materials engineering
GB - Agricultural machines and construction
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
JQ - Machinery and tools
JR - Other machinery industry
JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
10,028 thou. CZK
Public financial support
9,992 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
36 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 028 CZK thou.
Public support
9 992 CZK thou.
99%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Mechanical engineering
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025