減少增材制造零件的殘余應(yīng)力——優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因有很多,主要包括:
零件在冷卻過(guò)程中(特別是在大塊材料中)從表面到中心存在的溫度梯度,其中零件內(nèi)部的冷速比零件外部的冷速慢;
塑性變形;
材料相變。
對(duì)付殘余應(yīng)力通常有幾種方法:(1)通過(guò)熱處理釋放掉;(2)余熱成形平臺(tái)或加熱成形室;(3)選擇合適的掃描策略;(4)設(shè)計(jì)合理的零件結(jié)構(gòu)。
最佳方法是通過(guò)零件本身的設(shè)計(jì)盡可能多地消除殘余應(yīng)力。
具體包括:
減少厚度不均勻的區(qū)域;
盡量避免較大的橫截面變化;
增加結(jié)構(gòu)本身的剛度;
減少每一層的燒結(jié)面積。