Feedforward control of thermal history in laser powder bed fusion: Toward physics-based optimization of processing parameters

نویسندگان

چکیده

We developed and applied a model-driven feedforward control approach to mitigate thermal-induced flaw formation in laser powder bed fusion (LPBF) additive manufacturing process. The key idea was avert heat buildup LPBF part before it is printed by adapting process parameters layer-by-layer based on insights from physics-based thermal simulation model. motivation being replace cumbersome empirical parameter optimization with physics-guided strategy. consisted of three steps: prediction, analysis, correction. First, the temperature distribution predicted rapidly using graph theory-based computational Second, model-derived trends were analyzed isolate layers potential buildup. Third, affected corrected printing adjusting optimized through iterative simulations. effectiveness demonstrated experimentally two separate build plates. In first plate, termed fixed processing , ten different nickel alloy 718 parts produced under constant conditions. On second identical called controlled processing, power dwell time for each adjusted simulations avoid To validate model predictions, surface tracked calibrated infrared camera. Post-process examined non-destructive destructive materials characterization techniques. Compared showed superior geometric accuracy resolution, finer grain size, increased microhardness, reduced roughness.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

control of the optical properties of nanoparticles by laser fields

در این پایان نامه، درهمتنیدگی بین یک سیستم نقطه کوانتومی دوگانه(مولکول نقطه کوانتومی) و میدان مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنتروپی ون نیومن به عنوان ابزاری برای بررسی درهمتنیدگی بین اتم و میدان استفاده شده و تاثیر پارامترهای مختلف، نظیر تونل زنی(که توسط تغییر ولتاژ ایجاد می شود)، شدت میدان و نسبت دو گسیل خودبخودی بر رفتار درجه درهمتنیدگی سیستم بررسی شده اشت.با تغییر هر یک از این پارامترها، در...

15 صفحه اول

Laser powder bed fusion of Ti-6Al-4V parts: Thermal modeling and mechanical implications

A continuum-scale modeling approach is developed and employed with three-dimensional finite element analysis (FEA), for simulating the temperature response of a Ti-6Al-4V, two-layered parallelepiped with dimensions of 10×5×0.06 mm during Laser Powder Bed Fusion (L-PBF), a metals additive manufacturing (AM) method. The model has been validated using experimental melt pool measurements from the l...

متن کامل

‏‎suppression of coke formation in thermal cracking by coke inhibitors‎‏

‏‎the main purpose of this research was to:1.develop a coking model for thermal cracking of naphtha.2.study coke inhibition methods using different coke inhibitors.developing a coking model in naphtha cracking reactors requires a suitable model of the thermal cracking reactor based on a reliable kinetic model.to obtain reliable results all these models shall be solved simultaneously.for this pu...

15 صفحه اول

romantic education:reading william wordsworths the prelude in the light of the history of ideas

عصر روشنگری زمان شکل گیری ایده های مدرن تربیتی- آموزشی بود اما تاکید بیش از اندازه ی دوشاخه مهم فلسفی زمان یعنی عقل گرایی و حس گرایی بر دقت و وضوح، انسان عصر روشنگری را نسبت به دیگر تواناییهایش نابینا کرده و موجب به وجود آمدن افرادی تک بعدی شد که افتخارعقلانیتشان، تاکید شان بر تجربه فردی، به مبارزه طلبیدن منطق نیاکانشان وافسون زدایی شان از دنیا وتمام آنچه با حواس پنجگانه قابل درک نبوده و یا در ...

Consolidation phenomena in laser and powder-bed based layered manufacturing

Layered manufacturing (LM) is gaining ground for manufacturing prototypes (RP), tools (RT) and functional end products (RM). Laser and powder bed based manufacturing (i.e. selective laser sintering/melting or its variants) holds a special place within the variety of LM processes: no other LM techniques allow processing polymers, metals, ceramics as well as many types of composites. To do so, ho...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Materials & Design

سال: 2022

ISSN: ['1873-4197', '0264-1275']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111351