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Wie kann man die im Metall-AM-Prozess erzeugten Eigenspannungen reduzieren?

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Lösen Sie das Eigenspannungsproblem beim Drucken

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Hintergrund: Derzeit entwickelt sich die Metall-3D-Druck-Industrie sehr schnell, und es wurde allmählich in verschiedenen Branchen angewendet: Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizin, etc. Sein Vorteil ist, dass er ein leichtes und personalisiertes Design von Teilen erreichen kann und einige technische Probleme lösen kann, die durch traditionelle Verarbeitungs- und Fertigungsmethoden nicht erreicht werden können. Aus technischer Sicht gibt es jedoch viele Probleme im Metall-AM-Prozess, die dazu führen, dass unser Design nicht wie erwartet ist. Eines der Probleme beim Ausdrucken ist die Eigenspannung.

Eigenspannung: Eigenspannungen sind ein unvermeidliches Ergebnis der schnellen Erwärmung und Abkühlung, die eine inhärente Eigenschaft des Laser-Pulver-Schmelzprozesses ist. Wenn das Pulver mit dem Laser gesintert wird, bildet das Metallpulver ein Schmelzbad und erstarrt schnell. Zu diesem Zeitpunkt verursacht der Temperaturunterschied zwischen dem Substrat und der Oberfläche der Teile eine Dehnung. Die Dehnung bewirkt, dass sich die Oberfläche der Teile verzieht und verschiebt und Risse auf der Oberfläche der gedruckten Teile entstehen

Wenn Sie also beim 3D-Drucken von Metall nicht sorgfältig arbeiten, wird sich die Oberfläche der Teile wahrscheinlich verziehen und verschieben. Je größer die Größe der Teile ist, desto größer ist die Eigenspannung und desto gravierender ist dieses Phänomen.

Eigenspannungen sind zerstörerisch. Wenn wir eine weitere Verarbeitungsschicht auf eine andere Verarbeitungsschicht auftragen, werden Spannungen gebildet und akkumuliert, was zu einer Verformung des Teils führen kann, dessen Rand aufgerollt und dann vom Träger getrennt werden kann. Die untere Fläche des Teils ist größer und liegt auf dem Träger auf. Die Kante des Teils wird von der Grundplatte getrennt.

Ein weiteres Problem ist, dass beim Trennen der gedruckten Teile vom Substrat die innere Eigenspannung in den gedruckten Teilen freigesetzt wird, was zu einer starken Verformung der Teile führt. Daher muss eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, um die Eigenspannung zu lösen und dann vom Substrat zu trennen. Was die Methode zur Lösung der Eigenspannung angeht, werden die Techniker in Zukunft eine Simulationsanalyse der thermischen Spannung durchführen, die Form der gedruckten Teile kontrollieren, wo die Eigenspannung vorhanden ist, und lokale Kavitation und geringe Dichte der gedruckten Teile implementieren, um die Eigenspannung abzubauen.