粉末床熔融的多材料铺粉过程中粉末扩散的数值研究

作     者：王林 李二垒 周宗彦 张百成 余艾冰 Lin Wang;Erlei Li;Zongyan Zhou;Baicheng Zhang;Aibing Yu

作者机构：ARC Hub for Computational Particle Technology Department of Chemical & Biological Engineering Monash University Clayton VIC 3800 Australia Delft University of Technology Stevinweg 1 2628 CN Delft The Netherlands Jiangxi Provincial Key Laboratory for Simulation and Modelling of Particulate Systems Jiangxi University of Science and Technology Nanchang 330013 China Beijing Advanced Innovation Center Materials Genome Engineering Advanced Material & Technology Institute University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China 

基　　金：This work was supported by the Australian Research Council Industrial Transformation Research Hubs Scheme (Grant No. IH140100035)  and undertaken with the assistance of resources from the National Computational Infrastructure (NCI)  which is supported by the Australian Government 

出 版 物：《Acta Mechanica Sinica》 (力学学报（英文版）)

年 卷 期：2023年第39卷第1期

页      码：23-29页

摘      要：粉末床熔融增材制造技术已应用于功能梯度材料的制造.文献中报道了一种材料成分沿垂直于粉末铺粉方向变化的新设计.基于此设计,本工作采用离散单元数值模拟研究了两种密度差异较大的金属粉末在铺粉过程中颗粒的偏析情况.结果发现,在铺粉过程中,较大密度粉末(重颗粒)一侧的铺粉量小于较小密度粉末(轻颗粒)的一侧的铺粉量.这种现象表明重颗粒从粉末密度大的一侧向粉末密度较小的一侧扩散.这种扩散受铺粉速度影响较大,铺粉速度越快,扩散越明显.但粉末层厚度对扩散影响不大.结果还表明,重颗粒与轻颗粒间的粒径差异影响扩散较大,减小重颗粒的粒径可能是控制颗粒偏析的一种方案.

主 题 词：材料成分 颗粒偏析 功能梯度材料 离散单元 金属粉末 密度差异 增材制造技术 扩散影响 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s10409-022-22255-x

馆 藏 号：203118242...