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揭开激光3d打印复合材料的“真面目”

激光3d打印的出现对各行各业都带来了影响,但你知道激光3d打印使用的复合材料是什么吗?听听昆山铭仁小编怎么说吧。

 

在激光加工环境中,金属熔融过程中有超过50中不同的因素在发挥着作用,国外建立专门的测试平台来评估过程测量和控制技术,以此来观察金属粉末的熔融和凝固过程、整合过程计量工具,并基于数据获得控制算法和开发软件。但在复合材料激光加工过程中到底发生了什么呢、。复合材料中的增强颗粒与熔体间是如何相互影响的呢?我国在复合材料的研究上有没有关键进展呢?

 

据铭仁专业人士介绍,在激光3d打印过程中,熔池内增强颗粒与熔体界面间的传热传质过程对颗粒的运动行为有重要影响,从而影响组织的均匀性,尤其是比重悬殊的材料体系,可能在激光过程中加速颗粒的上浮、下沉。

 

而且,增强颗粒与熔体界面传热传质的数值模拟时一项涉及三维空间尺度和多物理场的复杂研究工作,以前的研究基本没有涉及熔体和增强颗粒间的相互作用,只涉及熔池的温度场和速度场,如今的研究是定量地分析增强颗粒与熔体间传热传质过程,如与增强颗粒毗邻的金属熔体具有较大温度梯度和变化较为明显的动力粘度,即存在着流体力学中的热边界层。


在激光3d打印过程中,增强颗粒在激光的作用下,不仅表面熔化,还会伴随着元素扩散,会形成化学成分梯度;在温度梯度和化学成分梯度的共同作用下,颗粒、熔体界面处流体的流变特性变得极为复杂,所以目前还没有工程可用的激光加工过程熔池内增强颗粒与熔体界面传热传质模拟操作软件。

那如何才能揭开激光3d打印复合材料的真面目呢?铭仁了解到最新行业消息,国内研究已取得进步,发明了激光3d打印复合材料熔池内增强相与熔体界面传热传质的模拟方法。包括建立包括颗粒和熔体复合熔池三维温度场与流场模型、建立的物理几何模型建立主控方程、基于计算流体力学软件进行颗粒与熔体间传热传质的计算三个步骤。


这套方法不仅可用于研究激光3D打印复合材料熔池内增强相与熔体界面传热传质的相关性,还可研究基于时间和空间主动跟踪的激光3D打印熔池凝固行为数值模拟方法,激光束与粉末颗粒光固耦合过程的介观模拟方法等。


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