Effects of different mechanical and chemical surface post-treatments on mechanical and surface properties of as-built laser powder bed fusion AlSi10Mg

This research investigates the impact of different mechanical and chemical surface post-treatments on the mechanical and surface properties of AlSi10Mg components produced using Laser Powder Bed Fusion. The investigation reports the effect of treatments such as shot peening, ultrasonic nanocrystalline surface modification, severe vibratory peening, and electrochemical polishing. All these post-process techniques were applied systematically in a way to evaluate the influence on such critical factors as porosity, microhardness, residual stress distribution, surface morphology, and overall fatigue performance. It was found that each treatment brought significant improvement in the surface quality and mechanical properties of AlSi10Mg as-built specimens, with particular concern about surface roughness, hardness, and fatigue resistance. The study highlights proper selection of post-treatment strategies for enhanced performance and reliability of LPBF parts, thereby adding value to the further application of additive manufacturing in high-performance industries.

Questa ricerca indaga l'impatto di diversi trattamenti post-processo meccanici e chimici sulle proprietà meccaniche e superficiali dei componenti in AlSi10Mg prodotti mediante fusione a letto di polvere laser (LPBF). L'indagine analizza l'effetto di trattamenti come pallinatura, modifica nanocristallina superficiale tramite ultrasuoni, pallinatura vibratoria severa e lucidatura elettrochimica. Tutte queste tecniche di post-trattamento sono state applicate in modo sistematico per valutare l'influenza su fattori critici come porosità, microdurezza, distribuzione delle tensioni residue, morfologia superficiale e resistenza complessiva alla fatica. Si è riscontrato che ogni trattamento ha portato a un miglioramento significativo della qualità superficiale e delle proprietà meccaniche dei campioni in AlSi10Mg nello stato "as-built", con particolare attenzione alla rugosità superficiale, durezza e resistenza alla fatica. Lo studio evidenzia l'importanza di una corretta selezione delle strategie di post-trattamento per migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei componenti LPBF, aggiungendo valore all'ulteriore applicazione della produzione additiva nelle industrie ad alte prestazioni.