Trots detta kan tekniken vara komplicerad, vilket ofta resulterar i att olika materialfel uppkommer under produktionsprocessen. En simuleringsmodell kan både underlätta processförståelsen och mekanismen bakom defektbildning, samtidigt som den erbjuder effektiva lösningar för att hantera och minimera de problemen, säger Pradip Aryal.
Fram till nyligen saknades avancerade prediktiva simuleringsmodeller, främst på grund av att de baserades på mycket förenklad fysik.
Omfattande simuleringsmodell
– I min forskning har jag utvecklat en mer omfattande simuleringsmodell och tagit betydande steg för att skapa en prediktiv modell, säger Aryal och fortsätter:
– För att bedöma modellens tillförlitlighet genomförde jag parallellt en serie fysikaliska experiment. Resultaten visade att simuleringsmodellen med hög säkerhet kan förutspå hur processparametrarna påverkar kvaliteten på den färdiga komponenten.
Skräddarsydda materialegenskaper
Han konstaterar vidare att simuleringsmodellen dessutom ger spännande möjligheter att skräddarsy specifika materialegenskaper hos slutprodukten. Detta öppnar helt nya möjligheter för industrin att utnyttja gasmetallbågprocessen i ännu större utsträckning.
– Det finns spännande möjligheter att utöka modellens potential. Att exempelvis utveckla djupare förståelse för olika aspekter av processen som porositet och sprickdefekter, och genom att finjustera processparametrar, uppnå exakt kontroll av materialegenskaper. Det är något jag gärna vill utforska vidare i samarbete med ett företag.”
Pradip Aryals doktorsavhandling finns här länkad:
”Metal fusion using pulsed Gas Metal Arc: melt pool modeling and CFD simulation”.
