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[技术应用] 工业3D打印机:SLM 成形件性能之残余应力

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    发表于 2016-4-18 15:37:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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         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。

    小型金属3D打印机 华曙高科FS121M.jpg
        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:400-055-215513907493885(王)
        本文出自:工业3D打印机华曙高科官网http://www.farsoon.com/

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