Численное и экспериментальное исследования тепловых процессов при выращивании тонкостенных деталей методом коаксиального лазерного плавления металла из нержавеющей стали 316L

17.06.2021 Выкл. Автор admin

Коаксиальное лазерное плавление — метод изготовления металлических деталей, относящийся к процессам аддитивного производства. Детали получают путем расплавления частиц порошка, достигающих зоны нанесения, слой за слоем с помощью лазерного луча. При выращивании тонкостенных структур возникает необходимость управления параметрами коаксиального лазерного плавления для сохранения тепловой обстановки в зоне наплавки. Экспериментальные исследования взаимосвязи теплового распределения и выходной структуры требуют больших затрат времени и имеют низкую достоверность результата, что связано со сложностью регистрации температурных полей при изменении формы и размеров исследуемого образца в процессе выращивания. По этой причине в последнее время активно развивается моделирование процессов аддитивной технологии. Предложена модель расчета теплового цикла, максимальной температуры и объема ванны расплава в процессе коаксиального лазерного плавления тонкой стенки из порошка нержавеющей стали 316L. На основании результатов расчета установлена взаимосвязь размеров сварочной ванны и распределения теплоты с числом слоев наплавленного металла.