Process-to-bonding reliability and surface quality control for Ti-based additive manufactured parts
연구 내용
LPBF·DED 기반 Ti 부품에서 공정 조건과 다공성의 영향을 평가하고, 확산접합 성능을 확보하며, 가상 표면 생성으로 품질 최적화를 지원하는 연구
본 연구는 Ti 합금의 적층제조 공정이 최종 부품의 기계적 무결성과 표면·미세조직 특성에 미치는 영향을 정량적으로 연결합니다. LPBF로 제조한 Ti-6Al-4V와 단조·압연 소재 간 확산접합에서 온도, 시간, 압력 조건에 따른 β 상 조대화와 α′ 래스 변화가 강도와 연신율에 미치는 영향을 평가합니다. 또한 DED 공정에서 원하는 표면 품질을 위해 조건부 생성적 적대 신경망 기반 가상 표면 형성 모델을 구축하고, 실 제작 부품의 표면 관련 미세조직 이방성 변화까지 검증합니다. 의료용으로는 EBM 하이브리드 고형-격자 임플란트를 설계해 골·연부조직 부착과 반복 하중 조건에서의 기계적 안전성을 함께 고려합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
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연구 흐름
먼저 LPBFed Ti-6Al-4V와 기존 공정 소재 간 확산접합에서 결합 성능과 미세구조 변화를 공정 변수별로 비교하는 연구를 수행했습니다. 이어 DED 기반 부품의 표면 품질을 공정 파라미터 최적화 비용과 시간 제약 없이 확보하기 위해 조건부 GAN을 적용한 가상 표면 생성 연구로 확장했습니다. 이후 표면 품질이 미세조직 거동과 이방성에 연결된다는 관점을 유지하면서, EBM 하이브리드 임플란트 설계로 응용 범위를 넓혔습니다. 고형과 격자의 체적분율 및 형상 조합을 통해 골세포 ingrowth에 필요한 기계적 성능 가이드라인을 도출합니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
High-integrity diffusion bonding of laser powder bed fused, forged, and rolled Ti–6Al–4V alloys
Virtual surface morphology generation of Ti-6Al-4V directed energy deposition via conditional generative adversarial network
Hybrid solid mesh structure for electron beam melting customized implant to treat bone cancer