粉末床熔融过程中润湿与球化动力学的相场建模

在粉末床熔融增材制造（AM）过程中，球化效应对打印件的表面质量有显著影响。表面润湿有助于粉末与基板之间的结合以及颗粒间的融合，而球化效应会在激光束周围形成大的球形珠，并在打印过程中导致孔隙、不连续性和较差的表面粗糙度。为了更好地理解瞬态动力学，我们建立了一个简化二维构型的理论模型，以研究潜在的流体流动与传热、相变、界面不稳定性以及激光加热过程。我们证明润湿程度和快速凝固与球化效应相互制衡，并且瑞利-普拉托流动不稳定性在基板润湿性较低和扫描速率较高的情形中起着重要作用。