مکانیک هوافضا (Oct 2022)
بررسی تجربی و بهینه‌سازی میزان پودر لایه‌نشانی‌شده در فرآیند تف جوشی انتخابی با لیزر
Abstract
تف‌جوشی انتخابی با لیزر یکی از روش‌های ساخت افزایشی بر مبنای بستر پودر است که امروزه کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارد. در این فرآیند، مقدار جرم لایه‌نشانی‌شده، تأثیر قابل‌توجهی در کاهش تخلخل و کیفیت قطعات نهایی تولیدشده دارد. بدین منظور، در این پژوهش، سازوکاری برای بررسی و دستیابی به بیشترین مقدار جرم لایه‌نشانی‌شده در یک فرآیند لایه‌نشانی، طراحی و ساخته شد و برای اولین بار اثر پارامترهای سرعت، زاویه تیغه و درصد اضافی پودر مصرفی بر مقدار جرم یک لایه موردبررسی قرار گرفت. همچنین حالت بهینه به کمک روش طراحی مرکب مرکزی به دست آمد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که به ترتیب پارامترهای سرعت حرکت تیغه، زاویه زیر تیغه و درصد اضافی پودر بیشترین تأثیر را بر میزان جرم لایه‌نشانی‌شده دارند. به کمک مدل تجربی به‌دست‌آمده، جرم لایه‌نشانی‌شده در حالت بهینه 811/0 گرم پیش‌بینی شد که در این حالت سرعت برابر با 78/2 سانتی‌متر بر ثانیه، زاویه تیغه برابر با 1/3 درجه و میزان پودر اولیه 159 درصد باید باشد. برای صحت‌سنجی مدل، آزمایش تجربی بر مبنای پارامترهای حالت بهینه انجام شد که جرم لایه‌نشانی‌شده در این حالت 83/0 گرم اندازه‌گیری شد که نشان می‌دهد خطای مدل به‌دست‌آمده 2/2% است.
