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Simulación numérica de la fusión selectiva por láser del acero inoxidable 304 L

Autores: Wu, Jie; Ma, Ju; Niu, Xiaofeng; Shen, Mengqing; Wei, Tingting; Li, Wenqi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Hidrodinámica de partículas
Fusión selectiva por láser
Acero inoxidable austenítico
Modelos de fuerza impulsora
Simulación numérica
Parámetros del láser

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo utilizó el método de hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH) para construir un modelo matemático tridimensional del proceso de fusión selectiva por láser (SLM) del acero inoxidable austenítico 304 L. Se desarrollaron modelos importantes de fuerzas impulsoras para el charco de fusión en el proceso SLM, incluyendo un modelo de tensión superficial, un modelo de efecto de humectación modificado por la normal de la frontera, un modelo de fuerza de cizallamiento de Marangoni y un modelo de presión de retroceso. Mientras tanto, el método de frontera de partículas virtuales evitó que las partículas volaran sobre la frontera sólida. Se añadieron viscosidad artificial, estrés artificial y calor artificial para corregir la ecuación SPH, lo que proporcionó una garantía para la precisión y velocidad de la simulación numérica del proceso SLM. Finalmente, se exploraron el campo de temperatura y el campo de velocidad en el proceso SLM de acuerdo con el modelo matemático construido. Se analizó el mecanismo de evolución en el proceso de fusión y se analizó principalmente la influencia de diferentes potencias láser en la forma del charco fundido, lo que proporcionó una referencia para optimizar los parámetros láser y reducir la rugosidad superficial de la pieza formada.

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