電子束熔煉法以螺旋掃描方式加熱高純度鈷之熔池三維數值模擬

Translated title of the thesis: Three-Dimensional Numerical Simulation of Molten Pool of High Purity Cobalt Heated by Spiral Scanning Type of Electron Beam Melting
  • 黃 麟翔

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究利用套裝軟體Ansys Fluent建立三維暫態模型,模擬螺旋式移動電子束加熱純鈷金屬,利用水冷銅坩鍋在材料邊界進行散熱,並在熔煉過程中考慮,熔池表面之馬蘭戈尼效應與表面蒸發熱損失。 先利用熔池表面積、熔池體積來找出適合的電子束轉速、電子束移動路徑,再利蒸發熱、熔池表面積與熔池體積大小,從三種電子束半徑3、6、9 mm與四種電子束能量5、10、15、20 kW,且邊界溫度在熔煉時須控制小於穩定溫度(800 K),所以在熔煉10秒中,篩選出最適合的電子束能量15 kW與電子束半徑6 mm。另外討論改善水冷銅坩鍋之冷卻效果,即提升總熱傳係數之影響。 接著再以最適合的熔煉參數,探討熔煉過程熔池表面的熱流現象在10秒內之演變,最後討論定點加熱方式與移動加熱方式於加熱10秒內之差別,移動加熱方式之優點在熔池表面積較大與熱損失比例較小,定點加熱之優點則在於熔池體積較大。
Date of Award2017 Aug 28
Original languageChinese
SupervisorAlex Chang-Da Wen (Supervisor)

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