激光3d打印的出現(xiàn)對各行各業(yè)都帶來了影響，但你知道激光3d打印使用的復(fù)合材料是什么嗎？聽聽昆山銘仁小編怎么說吧。
在激光加工環(huán)境中，金屬熔融過程中有超過50中不同的因素在發(fā)揮著作用，國外建立專門的測試平臺來評估過程測量和控制技術(shù)，以此來觀察金屬粉末的熔融和凝固過程、整合過程計量工具，并基于數(shù)據(jù)獲得控制算法和開發(fā)軟件。但在復(fù)合材料激光加工過程中到底發(fā)生了什么呢、。復(fù)合材料中的增強(qiáng)顆粒與熔體間是如何相互影響的呢？我國在復(fù)合材料的研究上有沒有關(guān)鍵進(jìn)展呢？
據(jù)銘仁專業(yè)人士介紹，在激光3d打印過程中，熔池內(nèi)增強(qiáng)顆粒與熔體界面間的傳熱傳質(zhì)過程對顆粒的運(yùn)動行為有重要影響，從而影響組織的均勻性，尤其是比重懸殊的材料體系，可能在激光過程中加速顆粒的上浮、下沉。
而且，增強(qiáng)顆粒與熔體界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)的數(shù)值模擬時一項涉及三維空間尺度和多物理場的復(fù)雜研究工作，以前的研究基本沒有涉及熔體和增強(qiáng)顆粒間的相互作用，只涉及熔池的溫度場和速度場，如今的研究是定量地分析增強(qiáng)顆粒與熔體間傳熱傳質(zhì)過程，如與增強(qiáng)顆粒毗鄰的金屬熔體具有較大溫度梯度和變化較為明顯的動力粘度，即存在著流體力學(xué)中的熱邊界層。
在激光3d打印過程中，增強(qiáng)顆粒在激光的作用下，不僅表面熔化，還會伴隨著元素擴(kuò)散，會形成化學(xué)成分梯度；在溫度梯度和化學(xué)成分梯度的共同作用下，顆粒、熔體界面處流體的流變特性變得極為復(fù)雜，所以目前還沒有工程可用的激光加工過程熔池內(nèi)增強(qiáng)顆粒與熔體界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)模擬操作軟件。
那如何才能揭開激光3d打印復(fù)合材料的真面目呢？銘仁了解到最新行業(yè)消息，國內(nèi)研究已取得進(jìn)步，發(fā)明了激光3d打印復(fù)合材料熔池內(nèi)增強(qiáng)相與熔體界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)的模擬方法。包括建立包括顆粒和熔體復(fù)合熔池三維溫度場與流場模型、建立的物理幾何模型建立主控方程、基于計算流體力學(xué)軟件進(jìn)行顆粒與熔體間傳熱傳質(zhì)的計算三個步驟。
這套方法不僅可用于研究激光3D打印復(fù)合材料熔池內(nèi)增強(qiáng)相與熔體界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)的相關(guān)性，還可研究基于時間和空間主動跟蹤的激光3D打印熔池凝固行為數(shù)值模擬方法，激光束與粉末顆粒光固耦合過程的介觀模擬方法等。
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