瀋陽自動化所3D列印殘餘應力檢測與控制研究取得進展

2021-01-08 中國科學院

  近日,中國科學院瀋陽自動化研究所裝備製造研究室在3D列印技術中的殘餘應力檢測及控制等方面的研究取得了重要進展。通過實驗驗證,使殘餘應力控制效果更為完善,3D列印零件存在的變形、開裂等問題得到了明顯改善。 

  3D列印技術以高能束作為移動熱源,局部熱效應使加工件和基板上產生殘餘應力,殘餘應力的控制問題嚴重製約著3D列印技術的發展和應用。瀋陽自動化所裝備製造技術研究室從2000年開始對3D列印技術中的殘餘應力檢測及控制等方面進行研究。 

  在殘餘應力檢測方面,科研人員提出了一套系統的專用於3D列印技術的殘餘應力測試方法,主要包括:零件內部三維應力複合測試方法、零件表層殘餘應力測試方法、基板殘餘應力測試方法及掃描轉角等特殊部位殘餘應力測試方法等。並提出了殘餘應力經驗預測公式,經過相關實驗驗證,公式擬合精度滿足實際工作要求,具有較強的工藝指導意義。 

  在殘餘應力控制方面,科研人員通過分析3D列印加工工藝機理,提出了基於工藝優化及外場控制的複合殘餘應力控制方法,主要包括:優化掃描軌跡控制殘餘應力、基板預熱以及基板冷卻控制殘餘應力、低功率雷射回火控制及在線去應力等。

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