RU2772811C1 - Способ получения сплава tini с прогнозируемыми свойствами с помощью аддитивных технологий - Google Patents

Способ получения сплава tini с прогнозируемыми свойствами с помощью аддитивных технологий Download PDF

Info

Publication number
RU2772811C1
RU2772811C1 RU2021100212A RU2021100212A RU2772811C1 RU 2772811 C1 RU2772811 C1 RU 2772811C1 RU 2021100212 A RU2021100212 A RU 2021100212A RU 2021100212 A RU2021100212 A RU 2021100212A RU 2772811 C1 RU2772811 C1 RU 2772811C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
laser melting
selective laser
tini
powder
Prior art date
Application number
RU2021100212A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Анатольевич Попович
Евгений Владимирович Борисов
Эдуард Михайлович Фарбер
Виктория Владиславовна Соколова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Application granted granted Critical
Publication of RU2772811C1 publication Critical patent/RU2772811C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области аддитивных технологий, в частности получения изделий из сплавов системы TiNi, обладающих эффектом памяти формы, методами аддитивных технологий, известных также под термином 4D-печать. Способ аддитивного производства сплавов системы TiNi включает обеспечение порошка сплава системы TiNi, определение точного химического состава порошка и его температуры мартенситных превращений, загрузку порошка в установку селективного лазерного плавления и проведение селективного лазерного плавления с получением сплава. Обеспечивают порошок сплава TiNi с содержанием никеля от 50,6 до 51,5 ат. % и с размером частиц от 15 до 53 мкм, селективное лазерное плавление с получением сплава проводят с обеспечением дистанции между проходами лазера 0,04-0,12 мм, толщины слоя 0,03 мм, скорости сканирования 300-1250 мм/с, мощности лазера от более 200 до 250 Вт и плотности энергии при лазерном плавлении не более 200 Дж/мм3, причем селективное лазерное плавление проводят дважды по той же геометрии сканирования, а вышеуказанные параметры проведения селективного лазерного плавления выбирают в зависимости от требуемых температур мартенситного превращения сплава. Обеспечивается получение бездефектных образцов сплава с прогнозируемыми составом и температурами мартенситных превращений методом селективного лазерного плавления. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области аддитивного производства, в частности получения сплавов системы TiNi и изделий из них, обладающих эффектом памяти формы, методами аддитивных технологий, известных также под термином 4D-печать.
Сплав системы TiNi (нитинол) эквиатомного состава титана с никелем, где около 55 мас. % составляет Ni, остальное - Ti, способный проявлять эффект памяти формы был впервые запатентован в 1965 году У. Бюгером и Ф. Вангом из Военно Морской Лаборатории США [1]. В конце 1960-х годов было найдено первое практическое применение в сплав системы TiNi авиастроении - из сплава была получена муфта, для термомеханического соединения трубопроводов гидравлических систем истребителя F-14 [1]. Дальнейшее изучение и исследование сплавов системы TiNi дало возможность частично расширить их применяемость, основываясь на их возможности проявлять эффект памяти формы, активируемый при определенных температурах, и развивающий при этом определенное усилие. На текущий момент сплавы системы TiNi применяются в аэрокосмической промышленности, медицине, существуют различные наработки и применения в автомобильной промышленности и бытовых приборах. В описанных сферах сплавы системы TiNi выполняют роль температурных датчиков, термосиловых исполнительных элементов, термомеханических соединителей, различных имплантатов с ЭПФ, стентов, стягивающих костных фиксаторов и прочего [2-4].
Несмотря на определенное распространение сплавов системы TiNi в различных сферах промышленности, их использование до сих пор является крайне ограниченным. Это связано в первую очередь с высокой стоимостью сплавов, и серьезным и сложным влиянием параметров обработки на итоговые свойства сплава (в том числе функциональные), а также общей сложности механической обработки сплавов системы TiNi. Данные факторы создают определенные сложности в получении из сплавов системы TiNi изделий сложной формы при использовании классических методов обработки [5, 6].
Появление и развитие технологий аддитивного производства позволило изменить подход к получению сплавов системы TiNi и изделий из них. Как известно, аддитивные технологии позволяют изготавливать изделия сложной формы без дополнительной механической обработки из порошков различных сплавов. Применительно к изготовлению изделий из порошков системы TiNi используется термин 4D печать - использование технологий 3D печати для создания объектов с применением различных материалов, определяемых как интеллектуальные и обладающих уникальным свойством изменять форму с течением времени или под действием внешних источников энергии [7].
Использование метода 4D-печати для получения сплавов системы TiNi и изделий из них активно исследуется и изучается. Особенности процессов аддитивного производства создают определенные сложности и влияют на итоговые параметры реализации функциональных свойств изделий, в частности - эффекта памяти формы и развиваемых при этом реактивных напряжений.
На текущий момент уже существует несколько исследований и патентов, описывающих возможности получения сплавов системы TiNi методами аддитивного производства.
В патенте [8] описывается способ получения бездефектного сплава системы TiNi, легированного 2-6 масс. % циркония в процессе 4D-печати, конкретно - методом селективного лазерного плавления (СЛП). Используются элементные порошки титана, никеля и циркония, смешиваемые в определенных пропорциях и далее подвергаемые обработке методом селективного лазерного плавления при определенных параметрах процесса. В качестве основных результатов разработанной методики отмечается получение бездефектных образцов сплава системы TiNi легированной цирконием, без поверхностных трещин, с прочностью на разрыв выше 740 МПа и твердостью более 280 HV. Основной упор сделан именно на возможность получения бездефектных образцов с определенными механическими характеристиками за счет использования определенных параметров процесса селективного лазерного плавления и легирования сплава цирконием.
Недостатком указанного изобретения является использование элементных порошков. При лазерных обработках элементных порошков никеля и титана может быть инициирован самораспространяющийся высокотемпературный синтез, который может привести к деформации получаемого изделия и повреждению установки селективного лазерного плавления. Таким образом, указанный способ не позволяет с уверенностью получать описанный сплав системы TiNi с эффектом памяти формы.
В патенте [9] так же описывается способ получения бездефектных образцов из сплава системы TiNi с помощью 4D печати на основе технологии селективного лазерного плавления. Для этого используют порошок сплава системы TiNi, получаемый методом атомизации из слитка. Порошок модифицируют в разрядной плазменной шаровой мельнице. Далее порошок подвергают обработке методом селективного лазерного плавления при определенных режимах обработки с энергетической плотностью от 150 до 300 Дж/мм3 для получения бездефектных образцов. Это позволяет получать материал плотностью более 99,5% с высокими параметрами прочности. Авторы так же отмечают, что свойства памяти формы получаемого данным способом сплава превосходят описанные в литературе. Однако четкие критерии оценки данных свойств, в сравнении с литературными данными не представлены. Основной упор изобретения сделан на получение плотных бездефектных образцов сплава системы TiNi методом СЛП с помощью определенных параметров (плотность энергии от 150 до 300 Дж/мм3) из модифицированного порошка сплава системы TiNi.
К недостаткам указанного способа относится использование высокоэнергетических режимов изготовления. При использовании в технологии селективного лазерного плавления режимов с плотностью энергии более 200-250 Дж/мм3 может появляться нестабильность процесса, следствием которой может являться перегрев образцов, нестабильность ванн расплава, коробление детали, а также деформация или искривление дугой обрабатываемой поверхности детали. При проявлении данных дефектов дальнейшая печать изделия может быть невозможна. Таким образом, указанная методика не позволяет с уверенностью получать образцы и изделия из сплава системы TiNi с эффектом памяти формы.
Известен способ получения сплава системы TiNi с градиентным распределением методом СЛП (выбран в качестве прототипа) [10]. Способ основывается на явлении испарения никеля из порошка сплава системы TiNi при увеличении энергетической плотности в процессе обработки методом СЛП. Изменение параметров СЛП (мощности лазера, скорости сканирования) ведет к изменению значения энергетической плотности для отдельной группы слоев изделия, и соответствующему большему или меньшему испарению никеля из сплава. Это позволяет изменять температуры мартенситных превращений для каждого слоя, расширяя диапазон реализации ЭПФ для получаемого сплава системы TiNi.
К недостаткам указанного способа так же относится использование высокоэнергетических режимов изготовления, при которых может проявляться явление изгиба поверхности и образование дефектов в изделиях. В соответствии с вышесказанным, данный способ не позволяет с уверенностью получать образцы и изделия из сплава системы TiNi с эффектом памяти формы.
Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлен предлагаемый способ, является получение с использованием методов аддитивных технологий бездефектных сплавов системы TiNi и изделий из них, способных к реализации эффекта памяти формы в прогнозируемых температурах мартенситных превращений.
Решение вышеуказанной технической проблемы достигается за счет того, что обеспечивают порошок сплава TiNi с содержанием никеля от 50,6 до 51,5 ат. % и с размером частиц от 15 до 53 мкм, селективное лазерное плавление с получением сплава проводят с обеспечением дистанции между проходами лазера 0,04-0,12 мм, толщины слоя 0,03 мм, скорости сканирования 300-1250 мм/с, мощности лазера от более 200 до 250 Вт и плотности энергии при лазерном плавлении не более 200 Дж/мм3, причем селективное лазерное плавление проводят дважды по той же геометрии сканирования, а вышеуказанные параметры проведения селективного лазерного плавления выбирают в зависимости от требуемых температур мартенситного превращения сплава.
Технический результат изобретения заключается в получении бездефектного сплава системы TiNi с прогнозируемыми функциональными свойствами, определяющими эффект памяти формы.
Далее приведено описание настоящего изобретения, включая предпочтительные варианты выполнения, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 - образец №1, полученный в результате примера осуществления способа;
Фиг. 2 - образец №2, полученный в результате примера осуществления способа;
Фиг. 3 - образец №3, полученный в результате примера осуществления способа.
Процесс получения сплавов системы TiNi методом СЛП с определенными прогнозируемыми температурами мартенситных превращений заключается в следующем:
• выбирают порошок сплава системы TiNi, обладающего эффектом памяти формы, с размером частиц от 15 до 53 мкм и содержанием никеля от 50,6 до 51,5 ат. %;
• определяют точный химический состав порошка и его температуры мартенситных превращений;
• выбирают параметры обработки порошка методом селективного лазерного плавления в соответствии с необходимыми прогнозируемыми температурами мартенситных превращений. Параметры обработки включают в себя дистанцию между проходами, толщину слоя, скорость сканирования, мощность лазера, стратегию сканирования, итоговую расчетную величину плотности энергии;
• загружают порошок сплава TiNi в установку селективного лазерного плавления;
• проводят выращивание образцов сплава системы TiNi в соответствии с выбранными параметрами процесса селективного лазерного плавления и стратегией двойного сканирования, для получения сплава с выбранными прогнозируемыми температурами мартенситных превращений.
Осуществление предложенного способа, заключающегося в применении четко установленных параметров процесса послойного синтеза/ селективного лазерного плавления, позволяет контролировать энергетическую плотность в процессе получения сплава TiNi, и контролировать тем самым процент испарения никеля из сплава в процессе обработки. Информация о химическом составе порошка сплава системы TiNi и его функциональных свойствах (температурах мартенситных превращений), и информация о проценте испарения никеля при определенной энергетической плотности процесса СЛП позволяет прогнозировать температуры мартенситных превращений получаемого сплава с высокой точностью.
Энергетическая плотность (плотность энергии) для процесса рассчитывается на основе формулы Е=P/v*h*t, где Р - мощность лазера, v - скорость сканирования, h - дистанция между проходами лазера, t - толщина слоя. За счет использования соответствующих параметров печати энергетическая плотность составляет не более 200 Дж/мм3.
Стратегия двойного сканирования является методикой повторного сканирования слоя после первоначальной обработки лазером по той же геометрии сканирования. Такая стратегия позволяет дополнительно увеличить количество испаряемого никеля из сплава без увеличения энергетической плотности каждой обработки и без проявления сопутствующих увеличению энергетической плотности дефектов.
Предлагаемый способ позволяет получать сплав системы TiNi с прогнозируемыми температурами мартенситных превращений за счет прогнозирования испарения никеля в процессе обработки порошков сплавов методом селективного лазерного плавления. Известно, что при содержании никеля в сплаве системы TiNi более 50 ат. %, уменьшение его содержания в сплаве на 0,1 ат. % ведет к изменению температур мартенситных превращений - увеличению их на 10°С. Используя данную зависимость, и наличие информации о прогнозируемом уровне испарения никеля при определенных параметрах процесса селективного лазерного плавления, можно прогнозировать изменения температурных интервалов мартенситных превращений сплава системы TiNi после обработки.
Разработанный способ получения сплавов системы TiNi с помощью селективного лазерного плавления может применяться для гарантированного получения бездефектных изделий различного назначения с прогнозируемыми температурами мартенситных превращений.
Имеется несколько примеров применения разработанного способа для получения бездефектных образцов сплавов системы TiNi с эффектом памяти формы с прогнозируемыми температурами превращений.
Для исследования использовался порошок сплава системы TiNi состава Ti 49 - Ni 51 ат. %. Температуры превращений порошка сплава до обработки были: Ms=-57°С, Mf=-90°С, As=-55°С, Af=-18°С. Порошок загружали в оборудование для селективного лазерного плавления и далее обрабатывали методом селективного лазерного плавления по 3 режимам для получения образцов сплава (брусков) размерностью 13 мм * 10 мм * 70 мм.
Образец №1 получали по следующему режиму: дистанция между проходами - 0,08 мм, толщина слоя - 0,03 мм, скорость сканирования - 800 мм/с, мощность лазера - 250 Вт, плотность энергии - 130,21 Дж/мм3, прогнозируемый процент испарения никеля - 0,3 ат. %. Оценку температур превращений проводили по температуре Ms. Исходя из прогнозируемого уровня испарения никеля, прирост температуры Ms ожидался на 30°С, до - 27°С. Изготовленный бездефектный образец представлен на фигуре 1. Проведенное исследование химического состава образца методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) показало в среднем 50,71 ат. % никеля, остальное - титан. Проведенная дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) показала, что температура Ms образца составила -27,88°С. Полученные результаты полностью согласуются с прогнозированными изменениями химического состава и температуры превращений.
Образец №2 получали по следующему режиму: Дистанция между проходами - 0,12 мм, толщина слоя - 0,03 мм, скорость сканирования - 400 мм/с, мощность лазера - 250 Вт, плотность энергии - 173,61 Дж/мм3, прогнозируемый процент испарения никеля - 0,6 ат. %. Оценку температур превращений проводили по температуре Ms. Исходя из прогнозируемого уровня испарения никеля, прирост температуры Ms ожидался на 60°С, до 3°С. Изготовленный бездефектный образец представлен на фигуре 2. Проведенное исследование химического состава методом ЭДС образца показало в среднем 50,37 ат. % никеля, остальное - титан. Проведенная ДСК показала, что температура Ms образца составила 5,74°С. Полученные результаты полностью согласуются с прогнозированными изменениями химического состава и температуры превращений.
Образец №3 получали по следующему режиму: Дистанция между проходами - 0,08 мм, толщина слоя - 0,03 мм, скорость сканирования - 800 мм/с, мощность лазера - 250 Вт, плотность энергии - 130,21 Дж/мм3, стратегия двойного сканирования, прогнозируемый процент испарения никеля - 0,8 ат. %. Оценку температур превращений проводили по температуре Ms. Исходя из прогнозируемого уровня испарения никеля, прирост температуры Ms ожидался на 80°С, до 23°С.Изготовленный бездефектный образец представлен на фигуре 3. Проведенное исследование химического состава образца методом ЭДС показало в среднем 50,19 ат. % никеля, остальное -титан. Проведенное ДСК исследование показало, что температура Ms образца составила 24,38°С. Полученные результаты полностью согласуются с прогнозированными изменениями химического состава и температуры превращений.
Таким образом, разработанный способ получения сплавов системы TiNi позволяет получать бездефектные образцы сплава с прогнозируемыми составом и температурами мартенситных превращений методом селективного лазерного плавления.
Список источников:
1. Mantovani D. Shape memory alloys: Properties and biomedical applications // JOM. 2000. Vol. 52, №10. P. 36-44.
2. Mohd Jani J. et al. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities // Mater. Des. Elsevier Ltd, 2014. Vol. 56. P. 1078-1113.
3. Icardi U., Ferrero L. Preliminary study of an adaptive wing with shape memory alloy torsion actuators // Mater. Des. Elsevier Ltd, 2009. Vol. 30, №10. P. 4200-4210.
4. Коллеров М.Ю. et al. Функциональные материалы с эффектом памяти формы. Москва, 2015. 161 р.
5. К. Ооцука et al. Сплавы с эффектом памяти формы. Москва: Металлургия, 1990. 224 р.
6. Бледнова Ж.М. et al. Роль сплавов с эффектом памяти формы в современном машиностроении. 2012.
7. Ntouanoglou K., Stavropoulos P., Mourtzis D. 4D Printing Prospects for the Aerospace Industry: a critical review // Procedia Manuf. Elsevier B.V., 2018. Vol. 18. P. 120-129.
8. CN 109022920 A_Crack-free 4D printing titanium-nickel shape memory alloy and preparation method thereof.
9. CN 109648082A_4D printing method and application of titanium-nickel shape memory alloy.
10. CN 110819840A_TiNi memory alloy with gradient-distribution components and additive manufacturing process thereof.

Claims (1)

  1. Способ аддитивного производства сплавов системы TiNi, включающий обеспечение порошка сплава системы TiNi, определение точного химического состава порошка и его температуры мартенситных превращений, загрузку порошка в установку селективного лазерного плавления и проведение селективного лазерного плавления с получением сплава, отличающийся тем, что обеспечивают порошок сплава TiNi с содержанием никеля от 50,6 до 51,5 ат. % и с размером частиц от 15 до 53 мкм, селективное лазерное плавление с получением сплава проводят с обеспечением дистанции между проходами лазера 0,04-0,12 мм, толщины слоя 0,03 мм, скорости сканирования 300-1250 мм/с, мощности лазера от более 200 до 250 Вт и плотности энергии при лазерном плавлении не более 200 Дж/мм3, причем селективное лазерное плавление проводят дважды по той же геометрии сканирования, а вышеуказанные параметры проведения селективного лазерного плавления выбирают в зависимости от требуемых температур мартенситного превращения сплава.
RU2021100212A 2021-01-11 Способ получения сплава tini с прогнозируемыми свойствами с помощью аддитивных технологий RU2772811C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772811C1 true RU2772811C1 (ru) 2022-05-25

Family

ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115889805A (zh) * 2022-05-31 2023-04-04 重庆大学 一种基于选择性激光熔化的高致密镍钛合金相变行为控制方法
RU2811330C1 (ru) * 2022-11-17 2024-01-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" Способ получения заготовок деталей и сборочных единиц индустриальных двигателей методом селективного лазерного сплавления металлического порошка
CN118430701A (zh) * 2024-07-03 2024-08-02 吉林大学 基于机器学习的选择性激光熔化NiTi合金相变温度预测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104116578B (zh) * 2014-07-18 2016-01-20 西安交通大学 一种4d打印成型人工血管支架的方法
CN109648082A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 华南理工大学 一种钛镍形状记忆合金的4d打印方法及应用
CN110465662A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 华南理工大学 一种原位调控镍钛合金功能特性的4d打印方法及应用
CN110819840A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 哈尔滨工程大学 含有梯度分布成分的TiNi记忆合金及其增材制造工艺
CN109022920B (zh) * 2018-08-30 2020-08-04 中南大学 一种无裂纹的4d打印钛镍形状记忆合金及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104116578B (zh) * 2014-07-18 2016-01-20 西安交通大学 一种4d打印成型人工血管支架的方法
CN109022920B (zh) * 2018-08-30 2020-08-04 中南大学 一种无裂纹的4d打印钛镍形状记忆合金及其制备方法
CN109648082A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 华南理工大学 一种钛镍形状记忆合金的4d打印方法及应用
CN110465662A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 华南理工大学 一种原位调控镍钛合金功能特性的4d打印方法及应用
CN110819840A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 哈尔滨工程大学 含有梯度分布成分的TiNi记忆合金及其增材制造工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115889805A (zh) * 2022-05-31 2023-04-04 重庆大学 一种基于选择性激光熔化的高致密镍钛合金相变行为控制方法
RU2811330C1 (ru) * 2022-11-17 2024-01-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" Способ получения заготовок деталей и сборочных единиц индустриальных двигателей методом селективного лазерного сплавления металлического порошка
CN118430701A (zh) * 2024-07-03 2024-08-02 吉林大学 基于机器学习的选择性激光熔化NiTi合金相变温度预测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Montero-Sistiaga et al. Microstructure evolution of 316L produced by HP-SLM (high power selective laser melting)
Fu et al. Micro selective laser melting of NiTi shape memory alloy: Defects, microstructures and thermal/mechanical properties
Dadbakhsh et al. Effect of SLM parameters on transformation temperatures of shape memory nickel titanium parts
Sing et al. Characterization of titanium lattice structures fabricated by selective laser melting using an adapted compressive test method
Pawlak et al. Design of experiments approach in AZ31 powder selective laser melting process optimization
Krakhmalev et al. Deformation behavior and microstructure of Ti6Al4V manufactured by SLM
Naebe et al. Functionally graded materials: A review of fabrication and properties
Qian et al. Defects-tolerant Co-Cr-Mo dental alloys prepared by selective laser melting
Bagherifard et al. Cold spray deposition of freestanding inconel samples and comparative analysis with selective laser melting
Moletsane et al. Tensile properties and microstructure of direct metal laser-sintered Ti6Al4V (ELI) alloy
Yap et al. Selective laser melting of nickel powder
RU2562722C1 (ru) Способ изготовления изделий сложной формы из порошковых систем
KR20100039259A (ko) 서브미크론 결정립 크기를 갖는 벌크 금속 구조체의 제조 방법 및 이 방법으로 제조된 구조체
Ivanov et al. Evolution of structure and properties of the nickel-based alloy EP718 after the SLM growth and after different types of heat and mechanical treatment
Andani et al. An investigation of effective process parameters on phase transformation temperature of nitinol manufactured by selective laser melting
Sufiyarov et al. Effect of heat treatment modes on the structure and properties of alloy VT6 after selective laser melting
Seifi et al. Effects of post-processing on microstructure and mechanical properties of SLM-processed IN-718
Kiel-Jamrozik et al. The heat treatment influence on the structure and mechanical properties of Ti6Al4V alloy manufactured by SLM technology
Yan et al. Influence of hot isostatic pressing on microstructure, properties and deformability of selective laser melting TC4 alloy
RU2772811C1 (ru) Способ получения сплава tini с прогнозируемыми свойствами с помощью аддитивных технологий
Senthilkumar et al. Spark plasma sintering of NiTi shape memory alloy
Peduk et al. Comparison of the production processes of nickel-titanium shape memory alloy through additive manufacturing
RU2760699C1 (ru) Способ получения композиционного материала на основе нитинола
Baitimerov et al. Processing of alumina reinforced copper metal matrix composite by selective laser melting technology
Borisov et al. Formation of structure in titanium lightweight structures made by selective laser melting