工业3D打印机：SLM 成形件性能之残余应力

huashugaoke

   

     SLM 金属3D打印成形件性能主要包括残余应力、残余应变、显微组织、机械性能。下面，工业3D打印机华曙高科就针对SLM 金属3D打印成形件性能的残余应力进行一个简单说明。

    金属粉末在 SLM 成形过程中因温度梯度产生热应变和残余应力，影响成形过程。Kruth J. P.等研究了铁基混合粉末在不同扫描策略下的SLM 金属3D打印成形过程因温度梯度产生热应变。不过，粉末成形过程中的温度场、热应力场还有待研究。

    Abe F.等的研究结果表明：翘曲、裂纹、热应力、表面粗糙、不希望有的显微组织等问题，主要是由于成形过程中激光作用下的快热快冷（淬火）所致。为此，提出了双激光（CO2、Nd-YAG）扫描系统方案。CO2 激光光斑相对YAG 激光光斑的位置有零偏移（同心）、正偏移（预热）、负偏移（退火）三种。在CO2 激光的退火作用下，可降低冷却速度和残余应力，减少应变。

    Osakada K.等研究了有限元模拟单层成形内的应力分布。提出减少残余应力的方法：

    1、镍基伞齿轮模具表层存在残余拉应力，经700℃回火处理约1 小时，残余应力可减少70%；

    2、每一层扫描完后用低功率激光能量重扫描一次，可减少残余拉应力55%；

    3、基板加热到160℃，可减少残余拉应力40％。

    另外，工业3D打印机华曙高科指出，通过增加装备的性能（预热装置、双激光系统）及后处理，对减少成形件的残余应力、提高机械性能具有重要的意义。

Mercelis P.等研究了不锈钢316L粉末的矩形块体成形件的残余应力分布。残余应力分布测试结果表明：成形件残余应力分布范围广；在成形件的顶部、底部存在大的拉伸应力分布，中间存在大的压应力分布；残余应力分布主要取决于材料属性、成形件和基板高度、激光扫描策略、加热条件。

我们秉承心血熔铸，生生不息的企业精神，在有限的空间里，创造无限的价值的核心价值观，满足各企业定制开发的个性需求，欢迎技术交流和业务咨询，24小时服务热线：400-055-2155，13907493885（王）。

    本文出自：工业3D打印机华曙高科官网http://www.farsoon.com/