Численное моделирование процесса селективного лазерного плавления порошков из титановых и алюминиевых сплавов

И. С. Никитин^a, В. И. Голубев^ab, А. Д. Никитин^a, Б. А. Стратула<sup>a

a</sup> Институт автоматизации проектирования РАН, Москва
^b Московский Физико-Технический Институт, Долгопрудный МО

Аннотация: На основе энтальпийной формулировки нелинейной задачи теплопроводности для трехфазной среды проведено численное моделирование процесса селективного лазерного плавления. Численно решена трехмерная нестационарная задача формирования ванны расплава и затвердевшего трека в порошковом слое на подложке под действием подвижного лазерного луча. Исследованы геометрические параметры одиночного и множественных треков в зависимости от мощности и скорости лазерного луча, проведено сравнение с данными экспериментов, обсуждены причины расхождения результатов в диапазоне высоких мощностей. Исследована геометрическая структура и типы дефектов множественного послойного селективного лазерного плавления при построения образцов из титановых и алюминиевых сплавов в зависимости от параметров процесса с целью дальнейшей оценки усталостной прочности при длительном высокочастотном нагружении.

Ключевые слова: селективное лазерное плавление, нелинейная задача теплопроводности, энтальпийная формулировка, численное моделирование.

Поступила в редакцию: 04.07.2024
Исправленный вариант: 04.09.2024
Принята в печать: 09.09.2024

DOI: 10.20948/mm-2025-01-04