Validált hőforrás modell létrehozása LMD eljárással készített termékek végeselemes szimulációjára

Development of a validated heat source model for the numerical simulation of laser metal deposition process

Abstract

Nowadays, additive manufacturing technologies are becoming more and more commonplace, and one of the promising technologies is Laser Metal Deposition (LMD). During the manufacturing process, parts can develop shape deviations and cracking due to rapid heating and solidification. To analyse these deviations, detailed finite element analysis (FEA) was performed to predict the geometry mismatches. In the present study, material testing and simulation results for simple single-row geometries are compared and analysed as part of a series of research studies. The aim is to produce a validated heat source model that can be used to simulate more complex structures in future research.

Kivonat

Napjainkban egyre inkább előtérbe kerülnek az additív gyártástechnológiák, amelyek egyik ígéretes típusa az LMD (Laser Metal Deposition) eljárás. A gyártási folyamat során az alkatrészeken a gyors felmelegedés és megszilárdulás miatt alaki eltérések és repedések alakulhatnak ki. Ezen eltérések elemzése érdekében részletes végeselem-elemzés (FEA) kerül elvégzésre a geometria változások előrejelzésére. Jelen tanulmány egyszerű egysoros geometriákra vonatkozó anyagvizsgálati és szimulációs eredmények összehasonlítását és elemzését mutatja be egy kutatássorozat részeként. A cél egy validált hőforrásmodell létrehozása, amely a jövőbeni kutatások során összetettebb szerkezetek szimulálásához is felhasználható.