Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

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Cet accord a été modifié 1 fois. La date de fin du présent accord a été changé de 59 jours.

Powder spreading in laser powder bed fusion (LPBF) is crucial for part quality and process productivity but is plagued by issues associated with the very specific flow of fine metal powders, and the lack of understanding of the interactions that dictate powder dynamic behavior. To address these challenges, the research team aims to develop a numerical model using the Discrete Element Method (DEM) to simulate the powder spreading process in LPBF. This model will help assess the impact of powder properties on bed quality and assist in designing more efficient recoaters and developing new metal powder feedstocks. The Project's objectives include improving instrumentation for assessing metal powder bed surface quality, developing a protocol for extracting powder behavior model parameters, refining and validating a numerical model for additive manufacturing (AM) powder spreading, and extending the digital twin model to include deformable and flexible recoater designs. This comprehensive approach can enhance powder spreadability, thereby contributing to advance LPBF technology in the additive manufacturing AM field.

L’étalement de la poudre dans la fusion au laser sur lit de poudre (FLLP) est crucial pour la qualité des pièces et la productivité du procédé, mais il se heurte à des problèmes liés à l’écoulement très particulier des poudres métalliques fines et au manque de compréhension des interactions qui dictent le comportement dynamique des poudres. Pour s’attaquer à ces problèmes, l’équipe de recherche entend développer un modèle numérique utilisant la méthode des éléments discrets pour simuler le procédé d’étalement de la poudre dans la FLLP. Ce modèle permettra d’évaluer l’incidence des propriétés de la poudre sur la qualité du lit et aidera à concevoir des dispositifs d’étalement plus efficaces et à développer de nouvelles matières premières pour les poudres métalliques. Les objectifs du projet comprennent l’amélioration de l’instrumentation pour l’évaluation de la qualité de la surface du lit de poudre métallique, le développement d’un protocole pour l’extraction des paramètres du modèle de comportement de la poudre, l’affinement et la validation d’un modèle numérique pour l’étalement de la poudre dans la fabrication additive, ainsi que l’application étendue du modèle de jumeau numérique pour inclure des conceptions de dispositifs d’étalement déformables et flexibles. Cette approche globale peut améliorer l’étalement de la poudre, contribuant ainsi à faire progresser la technologie de FLLP dans le domaine de la fabrication additive.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.