激光增材制造过程中粉末流动及分布的模拟文献综述

 2022-09-18 17:07:20

  1. 文献综述(或调研报告):
  2. 国内激光增材制造研究

黄怡晨[1]对激光熔覆喷嘴粉末汇聚特性及其与熔池相互作用的研究

借助Fluent、Flow-3D软件对同轴三束流送分喷嘴、同轴环形送粉喷嘴的送粉过程和激光熔覆过程建立了气-固两相流送粉模型和气-固-液与激光热源的多相耦合的粉末与熔池相互作用模型,对激光熔覆过程中粉末在喷嘴内部以及射出后的流动特性,粉末与激光及熔池的相互作用进行了仿真模拟分析和实验比对观察。得出结论:

通过增加送气通道长度,增大载气流量,减小粉末粒径等可以使粉斑更加集中,同轴环形喷嘴相较于同轴三束流喷嘴能够获得更小粉斑,具有更好鲁棒性。从粉末熔池相互作用的模拟和实验观察可以看出熔覆层粘粉的主要原因是由于部分粉末射出路线在熔池后面或侧面,通过调整工艺参数,提高熔池大小或熔池长度可以较为有效地减少粘粉现象。

刘苛扬[2]对同轴送粉式激光增材制造沉积形貌的模拟研究

通过建立光-粉耦合模型进行仿真,并借助高速摄像机和光束质量分析仪间接观察粉末浓度和激光光束功率分布,得出结论:激光能量的衰减率与粉末直径呈正比,与送分量成反比。

建立光-粉-气三相模型研究了沉积形貌和熔池温度的影响因素,发现激光功率的增加会减小沉积层高度增加其宽度:扫描速度的增加会减小沉积层高度与熔池气-液界面与基材表面的夹角;送粉量增加会减小熔池温度。

杨天帅[3]对硅酸钙基生物陶瓷增材制造仿真与实验研究

通过ANSYS FLUENT仿真软件对气动喷射增材用复合浆料进行流体动力学模拟,并测量碳酸钙基骨水泥复合浆料的物理性能在软件内部建模以更加贴合实际增材情况。研究了喷嘴类型、喷嘴直径和喷嘴压力对增材加工过程的影响。

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