کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054941 1458038 2017 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Selective laser melting of fused silica: Interdependent heat transfer and powder consolidation
ترجمه فارسی عنوان
ذوب لیزری انتخابی سیلیس مخلوط: انتقال حرارت و وابستگی متقابل پودر
کلمات کلیدی
تولید افزودنی، انتقال حرارت، محیط ناهمگن، تخت بسته بندی شده، انتقال شعاعی،
ترجمه چکیده
سولفید فروخته شده برای تولید افزودنی های لایه ای توسط لیزر انتخابی پودر آن امیدوار است. این مواد مقاوم در برابر شوک های حرارتی مرتبط با درمان لیزر است. آزمایش ها نشان می دهد امکان انجام چنین فرایندی. با این حال، پنجره پارامترهای فرایند قابل قبول به نظر می رسد بسیار باریک است. دلیل این است که ویسکوزیته بسیار زیاد سیلیس سیلیس، حتی در دمای بالا، به دلیل تقویت پودر توسط جریان چسبناک کنترل می شود. نتایج تجربی با استفاده از مدل ریاضی توسعه یافته با توجه به ترکیبات پودر با ترکیب ذرات نرم شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. برای محاسبه انتقال گرما در بستر پودر تقویت کننده، رویکرد نظری به هدایت حرارتی موثر پیشنهاد شده است. مدلسازی عددی میتواند ساختار مشاهدات آزمایشی مسیر لیزر را پیش بینی کند. برای کنترل کیفیت مواد به دست آمده، مهمترین پارامترهای فرآیند عبارتند از قدرت لیزر، ضخامت لایه پودر و دمای پیش گرم شدن. قدرت لیزری باید به اندازه کافی برای گرم کردن سطح تا نقطه جوش باشد. برای به دست آوردن تثبیت کامل در منطقه بحرانی واقع در پایین لایه پودر، ضخامت لایه می تواند کاهش یابد. مدلسازی عددی نشان می دهد که روش موثر دیگری برای افزایش درجه حرارت و درجه تحکیم در منطقه بحرانی، پیشگیری از آن است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
Fused silica is promising for layer-by-layer additive manufacturing by selective laser melting of its powder. This material is resistant to thermal shocks associated with the laser treatment. Experiments show feasibility of such a process. However, the window of acceptable process parameters seems to be very narrow. The reason is a very high viscosity of fused silica, even at elevated temperatures, because powder consolidation is controlled by viscous flow. Experimental results are analyzed with the developed mathematical model considering powder consolidation by merging softened particles. To calculate heat transfer in the consolidating powder bed, a theoretical approach to the effective thermal conductivity is proposed. The numerical modeling can predict the experimentally observed structure of the laser track. To control the quality of the obtained material, the most important process parameters are the laser power, the thickness of the powder layer, and the preheating temperature. The laser power should be sufficient to heat the surface up to the boiling point. To attain complete consolidation in the critical zone situated at the bottom of the powder layer, the thickness of the layer can be reduced. Numerical modeling indicates that another effective way to increase the temperature and the consolidation degree in the critical zone is to apply preheating.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 104, January 2017, Pages 665-674
نویسندگان
, , , ,