MÔ PHỎNG SỐ PHÂN BỐ CỦA DÒNG BỘT TẠI ĐẦU PHUN ĐỒNG TRỤC GIÁN ĐOẠN TRONG CÔNG NGHỆ BỒI ĐẮP KIM LOẠI TRỰC TIẾP BẰNG LASER

Tóm tắt

Bồi đắp kim loại trực tiếp bằng laser (DLMD) là công nghệ tạo hình những chi tiết bằng kim loại, hợp kim tiên tiến, có khả năng tạo hình các chi tiết phức tạp từ các
vật liệu khó chế tạo bằng phương pháp gia công truyền thống. Trong quá trình tạo hình sự phân bố dòng bột tại đầu phun ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng lớp tạo
hình. Trong nghiên cứu này, phương pháp mô phỏng số đã được sử dụng để nghiên cứu các đặc tính của miền dòng chảy từ bốn vòi phun đồng trục gián đoạn hình trụ.
Kết quả mô phỏng cho thấy vận tốc dòng khí cực đại đã đạt được tại 22,1m/s trước khi ra khỏi vòi phun và duy trì trên 20m/s trong khoảng 4mm tiếp theo trong miền
dòng chảy tự do tính từ miệng vòi phun. Vùng hội tụ của bốn vòi phun có đường kính xấp xỉ 3mm và vận tốc lớn nhất ở vùng hội tụ khoảng 13m/s. Kết quả mô phỏng
phát hiện sự xuất hiện các dòng chảy ngược vào vùng trung tâm. Đáng chú ý, dòng bột từ bốn vòi phun hội tụ tại vùng tương ứng với giao điểm hình học của các vòi
phun, quanh vùng 11,5mm tính từ miệng vòi phun, đường kính vết hội tụ xấp xỉ 2mm duy trì trên chiều dài khoảng 6mm. Điều này cho phép dung sai vị trí tương đối
của vùng hội tụ laser và vùng hội tụ bột tương đối rộng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo và hiệu chỉnh đầu phun.