Memanfaatkan Simulasi Tingkat Lanjut: DED dan CFD Multiphase
manufaktur.vokasi.unesa.ac.id - Directed Energy Deposition (DED) dan Multiphase Computational Fluid Dynamics (CFD) mewakili kecanggihan simulasi manufaktur dan dinamika fluida tingkat lanjut. DED adalah metode pencetakan 3D revolusioner yang menggunakan sumber energi terfokus, seperti sinar laser atau elektron, untuk melelehkan dan menyimpan material layer demi layer. Teknologi ini unggul dalam memperbaiki komponen bernilai tinggi seperti bilah turbin dan menciptakan struktur rumit dengan bahan hibrida. Kemampuan DED untuk menambahkan material ke komponen yang sudah ada dengan presisi dan efisien menjadikannya sangat diperlukan dalam industri mulai dari kedirgantaraan hingga implan medis.
CFD melibatkan penggunaan metode numerik dan algoritma untuk memecahkan dan menganalisis masalah yang melibatkan aliran fluida. Simulasi CFD multifase berhubungan dengan interaksi antara berbagai fase materi-gas, cairan, dan padatan. Dalam konteks DED, CFD multifase sangat penting untuk mensimulasikan perilaku aliran serbuk logam selama proses pengendapan. Teknik seperti metode Volume of Fluid (VOF) dan pendekatan Eulerian-Lagrangian memungkinkan para insinyur untuk memprediksi bagaimana serbuk logam akan berperilaku saat dilebur dan diendapkan, memastikan aliran, laju pendinginan, dan pembentukan lapisan yang optimal. Pemodelan yang tepat ini sangat penting untuk mencapai hasil yang berkualitas tinggi dan konsisten dalam proses Additive Manufacturing.
DED melibatkan beberapa fase: serbuk metal yang melalui nozzle, perubahan fase saat material meleleh, material cair saat diendapkan, dan lapisan yang dipadatkan saat mendingin dan membentuk struktur. Dengan menggunakan CFD multifase untuk mensimulasikan fase-fase ini, para insinyur dapat mengoptimalkan proses DED, memprediksi masalah seperti ketidakteraturan aliran serbuk, dan memastikan sifat material yang diinginkan serta integritas struktural tercapai. Kemampuan untuk mensimulasikan dan menghitung proses DED secara detail ini sangat penting untuk memajukan kemampuan dan aplikasi Additive Manufacturing, sehingga lebih efisien dan dapat diandalkan untuk industri tingkat lanjut.
(Aji Nugroho)
