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Investigación numérica de alto rendimiento de la relación entre parámetros del proceso y el charco de fusión en la fusión de polvo por haz de electrones

Autores: Breuning, Christoph; Böhm, Jonas; Markl, Matthias; Körner, Carolin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Investigación numérica de alto rendimiento de la relación entre parámetros del proceso y el charco de fusión en la fusión de polvo por haz de electrones


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Simulación de procesos industriales

Palabras clave

Geometrías complejas
Parámetros de proceso
Propiedades del material
Condiciones térmicas
Charco de fusión
Simulación de alta productividad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La fabricación fiable y repetible de geometrías complejas con propiedades homogéneas predeterminadas sigue siendo un desafío importante en la fusión de lecho de polvo con haz de electrones (PBF-EB). Aunque investigaciones anteriores identificaron una variedad de relaciones entre los parámetros del proceso y las propiedades, el enfoque de extremo a extremo subyacente, que relaciona directamente los parámetros del proceso con las propiedades del material, omite las condiciones térmicas subyacentes. Dado que las propiedades locales están gobernadas por las condiciones térmicas locales del charco de fusión, el enfoque de extremo a extremo es insuficiente para transferir propiedades predeterminadas a geometrías complejas y diferentes condiciones de procesamiento. Este trabajo utiliza simulaciones térmicas de alto rendimiento para la identificación de relaciones fundamentales entre los parámetros del proceso, las condiciones de procesamiento y la geometría resultante del charco de fusión en el estado cuasi-estacionario de las estrategias de trazado basadas en líneas en PBF-EB. A través de un estudio exhaustivo de más de 25,000 combinaciones de parámetros, que incluyen potencia del haz, velocidad, desplazamiento de línea, temperatura de precalentamiento y diámetro del haz, se establecen relaciones entre los parámetros del proceso y el charco de fusión, se identifican límites de procesamiento y se derivan pautas para la selección de parámetros del proceso para lograr propiedades deseadas bajo diferentes condiciones de procesamiento.

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