본 연구는 이종 금속 S45C와 H13의 지향성 에너지 증착(directed energy deposition, DED) 동안의 기공(공극) 거동을 분석한다. 우리는 S45C와 H13의 고유한 특성을 고려하여, 레이저 출력, 이송 속도 및 분말 특성을 포함한 증착 매개변수가 기공 형성에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 기공에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 레이저 출력인 것으로 나타났다. 200 W의 낮은 출력에서는 에너지 입력이 충분하지 못했으며, 또한 S45C와 H13 사이의 열전도율 및 화학 조성의 차이가 함께 작용하여 불완전 용융과 융합부족(lack-of-fusion)이 발생했고, 이로 인해 기공률이 높게 나타났다. 레이저 출력을 400-600 W로 증가시키면 용융 풀(melt pool)이 안정화되어 계면 결합이 향상되며 기공률이 유의하게 감소하였다. 그러나 800 W의 과도한 출력에서는 분말의 급속 용융 및 응고가 가스 포획을 유발하여 기공 형성을 초래하였고, 이로 인해 기공률이 증가했는데, 특히 S45C와 H13의 서로 다른 열전도율에 기인하여 이러한 경향이 두드러졌다. 따라서 본 연구 결과는 이종 S45C 및 H13 금속의 DED 공정에서 안정적인 용융 풀을 확보하고 기공을 최소화하기 위해 400-600 W의 적절한 레이저 출력을 유지하는 것이 필수적임을 시사한다.

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