• Ученые из МФТИ и Института автоматизации проектирования РАН разработали новый численный метод моделирования процесса селективного лазерного плавления.
• Селективное лазерное плавление - технология, при которой лазерный луч выжигает деталь слой за слоем в металлическом порошке.
• Метод позволяет изготавливать компоненты сложной геометрии, которые невозможно получить традиционными методами.
• Технология активно используется в авиакосмической отрасли, автомобилестроении, медицинской промышленности и оборонном секторе.
• Детали, напечатанные методом селективного лазерного плавления, могут демонстрировать низкую усталостную прочность из-за микроструктуры материала.
• Российские исследователи создали математический инструмент для предсказания микроструктуры и долговечности изделий, напечатанных методом селективного лазерного плавления.
• Новый подход основан на трехмерном нестационарном нелинейном уравнении теплопроводности и безматричной реализации численного решения.
• Математическая модель описывает движение лазерного луча, образование ванны расплава и формирование треков твердого металла.
• Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными по усталостному разрушению алюминиевых сплавов.
• Численная модель позволяет предсказать критический шаг лазерного луча для заданной комбинации мощности и скорости лазера без проведения физических экспериментов.