「激光小孔法应力分析仪」在3D打印材料领域的应用
文章来源:北京华欧世纪光电技术有限公司   访问商铺     添加时间:2021-3-26
影响3D打印零件疲劳性能的因素可归纳为残余应力、表面粗糙度、内部缺陷、各向异性和微观结构不均匀性。这些因素可以通过工艺参数和/或后处理进行改变。根据零件中缺陷的分布情况,机械加工对疲劳寿命可能有积极影响也可能无影响。对于退火和机械加工的试样,通常内部或表面缺陷在疲劳寿命中起主要作用,这取决于其寿命范围和载荷条件。当通过优化工艺和后处理手段减少缺陷时,微观组织的不均匀性可能会更多地参与疲劳裂纹的萌生。 表面缺陷是造成表面粗糙度的重要原因,其对3D打印零件的疲劳性能非常不利。与内部缺陷相比,表面缺陷会导致更高的应力集中。因为应力梯度的存在,表面上的剪切应力较高,表面缺陷在扭转或多轴疲劳中的作用可能更为关键。几乎所有的研究都显示,粗糙度是几个对打印态试样疲劳性能有主要影响的重要参数。 金属3D打印零件表面处理后的疲劳性能主要受内部缺陷含量的影响,而内部缺陷含量又取决于加工和后处理条件。通常,由于缺陷的存在,3D打印零件的疲劳强度通常低于锻造材料产品。然而,与锻造材料相比,经过热等静压处理具有最小化缺陷的3D打印试样具有同等甚至更好的疲劳强度;与铸造材料相比,经优化工艺和去应力的3D打印试样也具有同等甚至更好的疲劳强度。 「激光小孔法应力分析仪」在3D打印材料领域的应用 对于气孔和不规则形状的未熔合缺陷(可能含有部分熔融颗粒),后者边缘的高应力集中通常也比前者大,并且在层间拉长,这使得它们对疲劳性能更不利,并导致更高程度的各向异性。与未熔合缺陷不同的是,气孔在不同方向上的分布大致相似,因此不会影响性能的方向性。 激光小孔法应力分析仪可以有效检测3D打印材料表面缺陷的应力集中情况,从而优化工艺参数,减少缺陷,为后处理提供可靠的依据,以改善3D打印零件的疲劳性能,延长零件的使用寿命。