Development of high power LPBF of Nitinol

3D Printing or additive manufacturing, specifically Selective Laser Melting (SLM), has emerged as a transformative technology for fabricating complex structures with precision. This research delves into the application of SLM for the production of NiTi alloy, a Shape Memory Alloy (SMA) renowned for its unique properties. The study focuses on elucidating the influence of high-powered laser parameters on key characteristics of the printed NiTi components. Through a systematic exploration of laser power levels, scan speeds, layer thickness and hatch spacings, this research aims to comprehensively understand their impact on the final product. The investigation encompasses the assessment of density variations, transformation temperatures, and microstructural features in the printed NiTi alloy. The intricate interplay between laser parameters and material properties is analyzed to optimize the fabrication process and enhance the performance of the shape memory alloy. The methodology involves a series of controlled experiments, utilizing advanced characterization techniques such as optical microscopy, X-ray diffraction, and thermal analysis. The results obtained contribute valuable insights into the correlation between laser parameters and the physical and mechanical properties of the NiTi alloy. This research not only advances the understanding of SLM in the context of NiTi alloy but also holds implications for the broader field of additive manufacturing of shape memory alloys. The findings are expected to guide future developments in optimizing the selective laser melting process for the fabrication of high-quality NiTi components, with potential applications in fields such as aerospace, medical devices, and beyond.

La stampa 3D o la produzione additiva, in particolare la fusione laser selettiva (SLM), è emersa come una tecnologia trasformativa per fabbricare strutture complesse con precisione. Questa ricerca approfondisce l'applicazione della SLM per la produzione della lega NiTi, una lega a memoria di forma (SMA) rinomata per le sue proprietà uniche. Lo studio si concentra sul chiarire l'influenza dei parametri laser ad alta potenza sulle caratteristiche chiave dei componenti NiTi stampati. Attraverso un'esplorazione sistematica dei livelli di potenza del laser, delle velocità di scansione, dello spessore dello strato e della spaziatura dei portelli, questa ricerca mira a comprendere in modo completo il loro impatto sul prodotto finale. L'indagine comprende la valutazione delle variazioni di densità, delle temperature di trasformazione e delle caratteristiche microstrutturali nella lega NiTi stampata. L'intricata interazione tra i parametri del laser e le proprietà del materiale viene analizzata per ottimizzare il processo di fabbricazione e migliorare le prestazioni della lega a memoria di forma. La metodologia prevede una serie di esperimenti controllati, utilizzando tecniche di caratterizzazione avanzate come la microscopia ottica, la diffrazione di raggi X e l'analisi termica. I risultati ottenuti forniscono preziose informazioni sulla correlazione tra i parametri laser e le proprietà fisiche e meccaniche della lega NiTi. Questa ricerca non solo fa avanzare la comprensione della SLM nel contesto della lega NiTi, ma ha anche implicazioni per il campo più ampio della produzione additiva di leghe a memoria di forma. Si prevede che i risultati guideranno gli sviluppi futuri nell’ottimizzazione del processo di fusione laser selettiva per la fabbricazione di componenti NiTi di alta qualità, con potenziali applicazioni in campi come quello aerospaziale, dei dispositivi medici e altro ancora.