Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer
##common.pageHeaderLogo.altText##

General mechanics and Mechanical engineering

June 6, 2025; Bologna, Italy: VII International Scientific and Practical Conference «RICERCHE SCIENTIFICHE E METODI DELLA LORO REALIZZAZIONE: ESPERIENZA MONDIALE E REALTÀ DOMESTICHE»


СЕЛЕКТИВНЕ ЛАЗЕРНЕ ПЛАВЛЕННЯ ПОРОШКІВ (LPBF): ПАРАМЕТРИ ПРОЦЕСУ, ОСОБЛИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ В МЕТАЛЕВОМУ АДИТИВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ


DOI
https://doi.org/10.36074/logos-06.06.2025.045
Published
21.08.2025

Abstract

У статті представлено огляд технології селективного лазерного плавлення порошків (LPBF) як одного з найперспективніших методів адитивного виробництва металевих виробів. Розглянуто ключові етапи процесу, основні параметри (потужність лазера, швидкість сканування, товщина шару, відстань між треками, радіус променю) та їхній вплив на якість готової продукції. Особливу увагу приділено типам лазерів, впливу атмосфери в камері та специфіці обробки металів. Висвітлено поточні виклики, пов’язані зі складністю процесу, та перспективи оптимізації з використанням цифрових технологій.

References

  1. Аджамський С. В., Кононенко Г. А., Подольський Р. В., Бадюк С. І. (2022). Реалізація технології селективного лазерного плавлення в Україні. Київ, Наукова думка, 2022, 120 с. (ISBN 978-966-00-1856-3) https://doi.org/10.15407/978-966-00-1856-3
  2. Аджамський С.В., Кононенко Г.А., Подольський Р.В. (2024). Аналіз технологічних способів мінімізації залишкових внутрішніх напружень при SLM. Системні технології,152, №3. 3-12. https://doi.org/10.34185/1562-9945-3-152-2024-01
  3. Kristiawan, R. B., Imaduddin, F., Ariawan, D., Ubaidillah, & Arifin, Z. (2021). A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters. Open Engineering, 11(1), 639-649.
  4. Haryńska, A., Carayon, I., Kosmela, P., Szeliski, K., Łapiński, M., Pokrywczyńska, M., ... & Janik, H. (2020). A comprehensive evaluation of flexible FDM/FFF 3D printing filament as a potential material in medical application. European Polymer Journal, 138, 109958.
  5. Adjamskyi S.V., Kononenko G.A., Podolskyi R.V. (2021). Improving the efficiency of the SLM-process by adjusting the focal spot diameter of the laser beam. The paton welding journal, (5), 18-23. https://doi.org/10.37434/tpwj2021.05.03
  6. Adzhamskyy S. V., Kononenko H. A., Podolskyi R. V. (2021). Analysis of structure after heat treatment of inconel 718 heat-resistant alloys made by SLM-technology. Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 43 (7), 909–924. https://doi.org/10.15407/mfint.43.07.0909
  7. Кононенко, Г. А., Аджамський, С. В., Подольський, Р. В., Сафронова, О. А., Шпак, Е. А., & Дерягін, А. І. (2023). Внутрішні залишкові напруження в адитивному виробництві.(огляд). Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії, (37), 434-446. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-434-446
  8. Adjamsky, S., Kononenko, G., & Podolskyi, R. (2020). Симуляция влияния остаточных напряжений и параметров SLM-технологии на формирование области границ изделия из жаропрочного никелевого сплава Inconel 718. Міжнародна науково-технічна конференція Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні, 4-7. https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2020.01.001
  9. Nachum, S., Vogt, J., & Raether, F. (2016, April). Additive manufacturing of ceramics: Stereolithography versus binder jetting. In Ceramic forum international: CFI. Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft. Vol. 93, No. 3, pp. E27-E33.
  10. Adzhamskyi S.V., Kononenko G.A., Podolskyi R.V., Badyuk S.I. (2023). Influence of blowing and loading of working space on mechanical properties of samples manufactured using SLM technology. The Paton Welding Journal. (11), 59-63. https://doi.org/10.37434/tpwj2021.11.06
  11. Prashar, G., Vasudev, H., & Bhuddhi, D. (2023). Additive manufacturing: expanding 3D printing horizon in industry 4.0. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 17(5), 2221-2235.
  12. Tofail, S. A., Koumoulos, E. P., Bandyopadhyay, A., Bose, S., O’Donoghue, L., & Charitidis, C. (2018). Additive manufacturing: scientific and technological challenges, market uptake and opportunities. Materials today, 21(1), 22-37.
  13. Redwood, B., Schffer, F., & Garret, B. (2017). The 3D printing handbook: technologies, design and applications. 3D Hubs.
  14. Asif, M., Lee, J. H., Lin-Yip, M. J., Chiang, S., Levaslot, A., Giffney, T., & Aw, K. C. (2018). A new photopolymer extrusion 5-axis 3D printer. Additive Manufacturing, 23, 355-361.
  15. Аджамский С. В., Кононенко Г. А., Подольський Р. В., Бадюк С.І. (2023). Перспективи застосування електрохімічного полірування зразків скеффолд, виготовлених за адитивною технологією. Авіаційно-космічна техніка і технологія, 190, №4, 76–81. https://doi.org/10.32620/aktt.2023.4sup2.10
  16. Adjamskiy S., Kononenko G., Podolskyi R. (2020). Mechanical properties of heat-resistant superalloy Inconel 718 obtained by selective laser melting and heat treatment under different load directions. Scientific Journal of TNTU. 99 (3), 75–85. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03
  17. Szymczyk, A., Senderek, E., Nastalczyk, J., & Roslaniec, Z. (2008). New multiblock poly (ether-ester) s based on poly (trimethylene terephthalate) as rigid segments. European Polymer Journal, 44(2), 436-443.
  18. Popescu, D., Zapciu, A., Amza, C., Baciu, F., & Marinescu, R. (2018). FDM process parameters influence over the mechanical properties of polymer specimens: A review. Polymer Testing, 69, 157-166.
  19. Kim, S., & Park, C. B. (2010). Mussel-inspired transformation of CaCO3 to bone minerals. Biomaterials, 31(25), 6628-6634.
  20. Mohseni, Y.; Mohseni, M.; Suresh, S.; Riotto, M.; Jaggessar, A.; Little, J.P.; Wille, M.L.; Yarlagadda, P.K. (2023). Investigating impacts of FDM printing parameters and geometrical features on void formation in 3D printed automotive components. Materials Today: Proceedings.
  21. Lee, W. C., Wei, C. C., & Chung, S. C. (2014). Development of a hybrid rapid prototyping system using low-cost fused deposition modeling and five-axis machining. Journal of Materials Processing Technology, 214(11), 2366-2374.
  22. Miyanaji, H. (2018). Binder jetting additive manufacturing process fundamentals and the resultant influences on part quality.
  23. Min, K. S., Park, K. M., Lee, B. C., & Roh, Y. S. (2021). Chloride diffusion by build orientation of cementitious material-based binder jetting 3D printing mortar. Materials, 14(23), 7452.
  24. Miyanaji, H., Momenzadeh, N., & Yang, L. (2018). Effect of printing speed on quality of printed parts in Binder Jetting Process. Additive Manufacturing, 20, 1-10.
  25. Аджамський, С., Кононенко, Г., & Подольський, Р. (2021). Influence of SLM-process parameters on the formation of the boundaries of parts of heat-resistant nickel alloy Inconel 718. Космічна наука і технологія, 27(6), 105-114. https://doi.org/10.15407/knit2021.06.105
  26. Robles Martinez, P., Basit, A. W., & Gaisford, S. (2018). The history, developments and opportunities of stereolithography. 3D Printing of Pharmaceuticals, 55-79.
  27. Chaudhary, R., Fabbri, P., Leoni, E., Mazzanti, F., Akbari, R., & Antonini, C. (2023). Additive manufacturing by digital light processing: a review. Progress in Additive Manufacturing, 8(2), 331-351.
  28. Adjamsky, S. V., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V., Safronova, O. A., & Shpak, O. A. (2023). Mechanical Properties and Microstructure of the 316L Steel Produced by Different Methods. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 62(7), 436-444.
  29. Soloman, S. (2020). 3D Printing & Design. Khanna Publishing House.
  30. Francesco, M., Di Fiore, A., Gobbato, E., Fioretti, A., Zuccon, A., & Stellini, E. (2020). Comparison between sla and dlp printing materials in dentistry: a review. In Atti 27° Congresso nazionale Collegio dei Docenti Universitari di discipline Odontostomatologiche (Vol. 12, pp. 403-404).
  31. Maines, E. M., Porwal, M. K., Ellison, C. J., & Reineke, T. M. (2021). Sustainable advances in SLA/DLP 3D printing materials and processes. Green Chemistry, 23(18), 6863-6897.
  32. Pagac, M., Hajnys, J., Ma, Q. P., Jancar, L., Jansa, J., Stefek, P., & Mesicek, J. (2021). A review of vat photopolymerization technology: materials, applications, challenges, and future trends of 3D printing. Polymers, 13(4), 598.
  33. Oliaei, S. N. B., & Nasseri, B. (2020). Stereolithography and its applications. Additive and Subtractive Manufacturing, 1, 229-250.
  34. Mukhtarkhanov, M., Perveen, A., & Talamona, D. (2020). Application of stereolithography based 3D printing technology in investment casting. Micromachines, 11(10), 946.
  35. Lakkala, P., Munnangi, S. R., Bandari, S., & Repka, M. (2023). Additive manufacturing technologies with emphasis on stereolithography 3D printing in pharmaceutical and medical applications: A review. International journal of pharmaceutics: X, 5, 100159