Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • På svenska
    • In English
  • Suomi
  • Svenska
  • English
  • Kirjaudu
Hakuohjeet
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
Näytä viite 
  •   Ammattikorkeakoulut
  • Vaasan ammattikorkeakoulu
  • Opinnäytetyöt (Avoin kokoelma)
  • Näytä viite
  •   Ammattikorkeakoulut
  • Vaasan ammattikorkeakoulu
  • Opinnäytetyöt (Avoin kokoelma)
  • Näytä viite

Thermocapillary (Marangoni) flow in melt pools for additive manufacturing using laser-based powder bed fusion

Nguyen, Nhi (2026)

 
Avaa tiedosto
Nguyen_Nhi.pdf (2.615Mt)
Lataukset: 


Nguyen, Nhi
2026
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2026050810400
Tiivistelmä
Surface quality in laser powder bed fusion (LPBF) depends on melt-pool behaviour because flow and stability in the molten region shape the surface of the printed part. Earlier studies showed that TiO₂-coated 420J2 powder can improve surface quality, but the molten region is difficult to observe during the process. Therefore, this study aims to provide insight into melt-pool behaviour, with a focus on thermocapillary (Marangoni) flow in pure SUS420 and SUS420 with 0.02 wt% TiO₂ nanoparticles.

The study is based on thermal-fluid theory, including heat transfer, laminar flow, phase change, and thermocapillary convection. The research design is a comparative numerical simulation study supported by published experimental results. A COMSOL model compared pure SUS420 and the composite under the conditions.

The results showed that the mixture reached higher temperatures and heat accumulation at scan speeds. Both surface-flow patterns showed thermocapillary-driven circulation, with the TiO₂ mixture showing a more organised flow field. This suggests that TiO₂ nanoparticles can influence heat redistribution and melt-pool flow behaviour, bringing a potential contribution to surface quality improvement. However, not all cases fully reached the melting temperature, limiting melt-pool development. For future work, higher laser power and better optimised scan conditions are needed for more conclusive comparisons.
Kokoelmat
  • Opinnäytetyöt (Avoin kokoelma)
Ammattikorkeakoulujen opinnäytetyöt ja julkaisut
Yhteydenotto | Tietoa käyttöoikeuksista | Tietosuojailmoitus | Saavutettavuusseloste
 

Selaa kokoelmaa

NimekkeetTekijätJulkaisuajatKoulutusalatAsiasanatUusimmatKokoelmat

Henkilökunnalle

Ammattikorkeakoulujen opinnäytetyöt ja julkaisut
Yhteydenotto | Tietoa käyttöoikeuksista | Tietosuojailmoitus | Saavutettavuusseloste