Análisis Numérico de los Procesos Físicos Fundamentales de la Fusión Selectiva por Láser de Metales

Abstract

La fusión selectiva por láser de metales involucra múltiples fenómenos físicos interactuando en un amplio espectro de escalas temporales y espaciales. En este trabajo se analizan y evalúan los modelos físicos elementales y su interacción en el proceso de fusión selectiva. Dentro de los casos analizados se destacan: la interacción del láser con las partículas de materia prima y el sustrato, la dinámica y forma de la zona de fusión, y la distribución de temperatura. Esta elección de casos de análisis se corresponde con los procesos que presentan los mayores desafíos en cuanto a modelado para lograr predicciones correctas. El modelo empleado utiliza la técnica de entalpía-porosidad implementada en la estructura de datos ofrecida por el software de libre distribución OpenFOAM. El láser es modelado empleando una condición de borde que simula un haz con distribución de energía Gaussiana como una fuente de calor distribuida.