Моделювання розподілу порошкової композиції під впливом електромагнітного поля при реалізації технології DMLS.
DOI:
https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-2(40)-49-57Ключові слова:
електромагнітне поле; коаксіальне сопло; лазерне випромінювання; порошкова композиціяАнотація
Стрімкий розвиток науково-технічного прогресу та інноваційних технологій спонукає швидко реагувати нау-кову спільноту на запити від промисловців та інженерів з усього світу. У будь-якій галузі промисловості широко ви-користовуються 3D-технології, зокрема один із прогресивних методів візуалізації віртуальних комп’ютерних моделей DMLS (пряме лазерне сплавлення порошкової композиції). Тому безумовно залишається актуальним пошук шляхів вдо-сконалення цієї технології. Метою цієї роботи є підвищення ефективності реалізації технології DMLS шляхом вдос-коналення засобу доставки порошкової композиції в зону дії лазерного випромінювання, а саме впровадження додат-кового джерела енергії у вигляді електромагнітного поля. У цій роботі було проведено моделювання поведінки газопорошкового струменя під впливом електромагнітного поля. Зокрема досліджено його поперечне розподілення в горизонтальній площині, а також було виявлено фокусну відстань (локальну область із найбільшою концентрацією порошку) на виході з коаксіального сопла. Також була розроблена універсальна методика керування розподілом диспе-рсної фази газопорошкового струменя в зоні лазерної обробки за допомогою керованого електромагнітного поля, що дозволяє підвищити ККД використання порошкової композиції, спростити конструкцію коаксіального сопла, а також дозволяє знизити собівартість виготовлення засобу доставки порошку в зону лазерної обробки.
Посилання
Martins, I. M., Esperto, L., & Santos, M. J. G. (2006). Sintering M3/2 high speed steel powder by DMLS process. Materials science forum, 514-516, 1506–1510. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/msf.514-516.1506.
Śliwa, R. E., Bernaczek, J., & Budzik, G. (2016). The application of direct metal laser sintering (DMLS) of titanium alloy powder in fabricating components of aircraft structures. Key Engineering Materials, 687, 199–205. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.687.199.
Dvorak, K., Zarybnicka, L., & Dvorakova, J. (2019). Quality parameters of 3D print products by the DMLS method. Manufacturing Technology, 19(2), 209–215. https://doi.org/10.21062/ujep/ 271.2019/a/1213-2489/mt/19/2/209.
Gabor, T., Yun, H., Akin, S., Kim, K.-H., Park, J.-K., & Jun, M. B.-G. (2022). Continuous coaxial nozzle designs for improved powder focusing in direct laser metal deposition. Journal of Manufacturing Processes, 83, 116–128. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2022.08.039.
Liu, Q., Li, W., Yang, K., Gao, Y., Wang, L., & Chu, X. (2023b). Analytical investigation into the powder distribution and laser beam-powder flow interaction in laser direct energy deposition with a continuous coaxial nozzle. Advanced Powder Technology, 34(7), 104058. https://doi.org/10.1016/ j.apt.2023.104058.
Кондрашев, П. (2023). Вплив магнітного поля на якість внутрішньої мікроструктури при лазерному сплавленні порошку. Технічні науки та технології, (1(31)), 29–35. https://doi.org/ 10.25140/2411-5363-2023-1(31)-29-35.
Kolesnyk, I. (2021). Sintering of powder ferromagnetic materials by visible radiation in a constant magnetic field. International Journal of Science and Research (IJSR), 10(2), 1166–1168. https://doi.org/10.21275/sr21210142444.
Wróbel, T. (2013). Transformation of pure al structure under the influence of electromagnetic field. Advanced Materials Research, 702, 159–164. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.702.159.
Panourgias, K., & Ekaterinaris, J. A. (2013). Numerical solution of ionized gas compressible flows under the influence of electromagnetic fields. У 21st AIAA computational fluid dynamics conference. American Institute of Aeronautics and Astronautics. https://doi.org/10.2514/6.2013-2449.
Sun, H., Hua, Z., Jiang, H., Dong, D., Li, G., & Cui, J. (2024). Densification behavior in compaction for Cu/TiB2 composite under electromagnetic impact. Advanced Powder Technology, 35(11), 104653. https://doi.org/10.1016/j.apt.2024.104653.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
