Numerical Optimization of Laser Powder Bed Fusion Process Parameters for High-Precision Manufacturing of Pure Molybdenum

融合 材料科学 工艺优化 过程(计算) 工艺工程 冶金 计算机科学 工程类 化学工程 哲学 语言学 操作系统
作者
İnayet Burcu Toprak,Nafel Dogdu,Metin U. Salamcı
出处
期刊:Applied sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (10): 5485-5485
标识
DOI:10.3390/app15105485
摘要

This study presents a comprehensive numerical investigation of the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) process for pure molybdenum, focusing on high-precision modeling and process optimization. The powder spreading behavior is simulated using the Discrete Element Method (DEM), while molten pool dynamics are analyzed through Computational Fluid Dynamics (CFD). Optimization of process parameters is performed using FLOW-3D Release 7 software in conjunction with the HEEDS-SHERPA algorithm. A total of 247 simulations are conducted to assess the effects of four critical parameters: laser power (50–400 W), scanning speed (80–300 mm/s), laser spot diameter (40–100 µm), and powder layer thickness (50–100 µm). The optimal parameter set—350 W laser power, 120 mm/s scanning speed, 50 µm spot diameter, and 50 µm layer thickness—results in an 80% laser absorption rate, a 60% reduction in micro-porosity, and over a 30% enhancement in both molten pool volume and surface area. Utilizing a fine 10 µm mesh resolution enables detailed insights into temperature gradients and phase transition behavior. The findings highlight that optimized parameter selection significantly improves the structural integrity of Mo-based components while minimizing manufacturing defects, thus offering valuable guidance for advancing industrial-scale additive manufacturing of refractory metals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xxxxx发布了新的文献求助10
刚刚
小舞的大树完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
小孙发布了新的文献求助10
1秒前
pronoia发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助快乐的平安采纳,获得10
1秒前
1秒前
lisitian完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Mutig发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
lsy发布了新的文献求助10
3秒前
XX应助清脆半双采纳,获得10
3秒前
马鸣笳完成签到,获得积分10
4秒前
CUCUMBER发布了新的文献求助10
4秒前
梨味橙完成签到,获得积分10
4秒前
yst发布了新的文献求助10
5秒前
番茄市长完成签到,获得积分10
6秒前
kaka7发布了新的文献求助10
6秒前
CodeCraft应助结实幼荷采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助顾盛男采纳,获得10
6秒前
务实路灯发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小蘑菇应助活泼小笼包采纳,获得10
7秒前
思源应助kl采纳,获得10
8秒前
淳于汲完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
夕沫发布了新的文献求助10
8秒前
小土狗完成签到,获得积分10
8秒前
隆咚锵发布了新的文献求助10
8秒前
清爽的易真完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
机智的顺溜应助Rampant采纳,获得10
9秒前
热心市民赵先生完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
杨慧发布了新的文献求助10
10秒前
Kirtor发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7697434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9257498
关于积分的说明 20008705
捐赠科研通 7272106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293080
关于科研通互助平台的介绍 2448568
邀请新用户注册赠送积分活动 2299015