Caratterizzazione di un rivestimento multistrato (Ni-P+DLC) applicato su componenti in lega PBF-LB AlSi10Mg costituiti da geometrie complesse e strutture reticolari

AlSi10Mg alloy lattice structures produced by Powder Bed Fusion - Laser Beam (PBF-LB) technology show high specific strength and an optimal surface/volume ratio. However, in the as-built condition they are characterized by a high roughness that may worsen their performance. To address this issue, a multilayer coating consisting of (i) electroless Ni-9%P interlayer, to compensate surface defects and optimize the surface topography, and (ii) PA-CVD hydrogenated amorphous carbon (DLC a-C:H) topcoat. The features of the coated system were evaluated by: (i) optical profilometry, (ii) FEG-SEM/EDS observations, (iii) micro/nanoscale hardness tests, and (iv) scratch test. Based on the results, the main problems related to the deposition of the Ni-P + DLC multilayer coating on the PBF-LB AlSi10Mg critical components were identified, in order to optimize the whole post-printing cycle and guarantee adequate performance of the multilayer coating.

Le strutture reticolari in lega AlSi10Mg prodotte mediante tecnologia Powder Bed Fusion – Laser Beam (PBF- LB) presentano un’elevata resistenza specifica e un ottimale rapporto superficie/volume. Tuttavia, nella condizione as-built esse sono caratterizzate da un’alta rugosità che ne può peggiorare le prestazioni. Per risolvere questa problematica, è stato depositato un rivestimento multistrato costituito da (i) un interstrato in Ni-9%P per via chimica autocatalitica, utile a compensare i difetti superficiali e ottimizzare la topografia superficiale, e (ii) un rivestimento a base di carbonio amorfo idrogenato (DLC a-C:H) via PA-CVD (Plasma Assisted-Chemical Vapor Deposition). Le caratteristiche del sistema rivestito sono state valutate mediante: (i) profilometria ottica, (ii) osservazioni al FEG-SEM/EDS, (iii) prove di durezza su micro/nanoscala e (iv) scratch test. Sulla base dei risultati ottenuti, sono state quindi individuate le principali problematiche legate alla deposizione del rivestimento multistrato Ni-P+DLC su componenti critici in lega PBF-LB AlSi10Mg, in modo da ottimizzare l'intero ciclo post-stampa e garantire un’adeguata funzionalità del rivestimento multistrato.