Ottimizzazione di potenza e velocità

La seguente applicazione — basata sulla soluzione di Rosenthal per una sorgente termica puntiforme in regime di moto stazionario sulla superficie di un solido semi-infinito — calcola la velocità massima ammissibile della sorgente e la potenza corrispondente, dati la temperatura iniziale (o di preriscaldo), le proprietà del materiale e due vincoli geometrici sull'isoterma di fusione:

semi-larghezza o penetrazione della zona fusa maggiore o uguale al valore di input Requisito di processo necessario a garantire l'adesione (e limitare la porosità nel caso delle tecnologie additive).
rapporto tra lunghezza e larghezza dell'isoterma di fusione minore o uguale al valore di input. Per limitare il rischio di BCM humping (i.e., cordone discontinuo con ondulazioni periodiche) e cricche a caldo.

Mattia Moda

Parametri e proprietà

Penetrazione min (mm):

Conducibilità termica (W/m/K):

Velocità max:

Rapporto di forma max:

Diffusività termica (mm²/s):

Potenza opt:

Preriscaldo (K):

Punto di fusione (K):

Blocca gli assi:

La regione ammissibile risulta illimitata superiormente in conseguenza della mancata rispondenza del modello matematico considerato a vincoli generalizzati sul rapporto di forma trasversale dell'isoterma di fusione. Questi ultimi però sono sempre presenti nella pratica applicativa, con funzione di controllo sulla transizione tra regimi di conduzione e di keyhole. Per una spiegazione teorica esaustiva e ulteriori dettagli, è possibile fare riferimento alla mia tesi di dottorato.