Estrés Residual y Desviación Dimensional en una Placa Bipolar de Titanio Comercialmente Puro para una Celda de Combustible Usando Fusión por Lecho de Potencia Láser
Autores: Lee, Tack; Auyeskhan, Ulanbek; Kim, Nam-Hun; Kim, Dong-Hyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio
Viabilidad
Placas bipolares de CP-Ti
Celdas de combustible
Fusión por láser en lecho de polvo
Placas delgadas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se evaluó la viabilidad de placas bipolares de titanio comercialmente puro (CP-Ti) para celdas de combustible mediante el diseño, fabricación y evaluación de placas delgadas fabricadas a través de la técnica de fusión por lecho de polvo láser (L-PBF). Se consideraron cuidadosamente el ancho, la altura y el grosor de las placas delgadas de CP-Ti en su diseño para garantizar una evaluación integral. El desplazamiento máximo se midió a través de escaneo con luz azul de acuerdo con la dirección de construcción. El modelo de elementos finitos y los resultados experimentales mostraron que la capa de construcción por volumen tiene una relación lineal con el desplazamiento máximo y el máximo estrés de tracción residual a lo largo de la dirección de construcción. Las placas delgadas con una alta relación de aspecto (198 x 53 x 1.5 mm) tuvieron el desplazamiento máximo más bajo (0.205 mm) al construirse en la dirección de la altura y tuvieron un alto coeficiente de correlación con el modelo de elementos finitos (0.936). Un diseño adecuado de la relación de aspecto y una estrategia de construcción permiten la fabricación altamente precisa de placas delgadas de CP-Ti para sistemas de celdas de combustible.
Descripción
En este estudio, se evaluó la viabilidad de placas bipolares de titanio comercialmente puro (CP-Ti) para celdas de combustible mediante el diseño, fabricación y evaluación de placas delgadas fabricadas a través de la técnica de fusión por lecho de polvo láser (L-PBF). Se consideraron cuidadosamente el ancho, la altura y el grosor de las placas delgadas de CP-Ti en su diseño para garantizar una evaluación integral. El desplazamiento máximo se midió a través de escaneo con luz azul de acuerdo con la dirección de construcción. El modelo de elementos finitos y los resultados experimentales mostraron que la capa de construcción por volumen tiene una relación lineal con el desplazamiento máximo y el máximo estrés de tracción residual a lo largo de la dirección de construcción. Las placas delgadas con una alta relación de aspecto (198 x 53 x 1.5 mm) tuvieron el desplazamiento máximo más bajo (0.205 mm) al construirse en la dirección de la altura y tuvieron un alto coeficiente de correlación con el modelo de elementos finitos (0.936). Un diseño adecuado de la relación de aspecto y una estrategia de construcción permiten la fabricación altamente precisa de placas delgadas de CP-Ti para sistemas de celdas de combustible.