Исследование особенностей динамики расплава в процессе лазерного плавления металлического порошка в слое

Изготовление изделий с использованием селективного плавления металлических порошков под действием концентрированных потоков энергии (лазеры, электронные пучки) – активно развивающееся научное и промышленное направление. К настоящему моменту еще отсутствует полное понимание того, какие режимы обработки конкретных материалов должны устанавливаться чтобы получить изделия с желаемыми механическими качествами (твердость, прочность, остаточные напряжения). В процессе плавления металлического порошка происходит активное движение образующегося расплава. Основной причиной являются такие капиллярные эффекты, как конвекция Марангони (вызванная градиентом температуры на свободной поверхности) и коалесценция (консолидация расплавленных частиц). При этом, форма застывающего слоя, тепловые поля, процессы нуклеации и роста кристаллов - зависят от структуры течения жидкости и, в свою очередь, оказывают определяющее влияние на результирующие свойства материала. Данный проект посвящен установлению характера движения расплава металла при селективном лазерном плавлении, определению влияния на него параметров процесса, а также изучению способов его мониторинга и контроля. В проекте будут проведены экспериментальные исследования динамики плавления порошка с применением высокоскоростной видеосъёмки, PIV-отслеживанием перемещения и многоканальной двухцветной пирометрии.