Modelación multifísica del proceso de la interacción láser-materia en el proceso de plaqueado
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2011
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Abstract
En esta investigación se estudiarán los parámetros relacionados con el proceso de plaqueado láser mediante la depositación de polvo por medio de una tobera lateral. Para ésto, se desarrolló un modelo de elementos finitos en 3D en estado cuasi-estacionario. El modelo propuesto, puede predecir la forma de la pileta dependiendo de los parámetros del procesos incluyendo, velocidad de escaneo, flujo másico del polvo de aporte, potencia y las propiedades de los materiales. Se consideró en el modelo, los cambios de fases del material base y también el cambio de las propiedades físicas dependientes de la temperatura, como: la densidad, la conductividad térmica y el calor específico.
En el modelo, además, se consideró la fuerza termo-capilar y su efecto en el flujo del material fundido. El modelo desarrollado, fue resuelto utilizando las herramientas proporcionadas por COMSOL Multiphysics. Los resultados obtenidos, son presentados y comparados con un experimento previo, en el cual, se depositaba polvo de cromo, lográndose así, la validación del modelo, debido al alto grado de concordancia. Además, se llevó a cabo un análisis de las variaciones de la geometría de la pileta en función de los parámetros operacionales.
En el modelo, además, se consideró la fuerza termo-capilar y su efecto en el flujo del material fundido. El modelo desarrollado, fue resuelto utilizando las herramientas proporcionadas por COMSOL Multiphysics. Los resultados obtenidos, son presentados y comparados con un experimento previo, en el cual, se depositaba polvo de cromo, lográndose así, la validación del modelo, debido al alto grado de concordancia. Además, se llevó a cabo un análisis de las variaciones de la geometría de la pileta en función de los parámetros operacionales.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2011