近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所裝備制造研究室在3D打印技術(shù)中的殘余應(yīng)力檢測(cè)及控制等方面的研究取得了重要進(jìn)展。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，使殘余應(yīng)力控制效果更為完善，3D打印零件存在的變形、開(kāi)裂等問(wèn)題得到了明顯改善。
3D打印技術(shù)以高能束作為移動(dòng)熱源，局部熱效應(yīng)使加工件和基板上產(chǎn)生殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力的控制問(wèn)題嚴(yán)重制約著3D打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。沈陽(yáng)自動(dòng)化所裝備制造技術(shù)研究室從2000年開(kāi)始對(duì)3D打印技術(shù)中的殘余應(yīng)力檢測(cè)及控制等方面進(jìn)行研究。
在殘余應(yīng)力檢測(cè)方面，科研人員提出了一套系統(tǒng)的專(zhuān)用于3D打印技術(shù)的殘余應(yīng)力測(cè)試方法，主要包括：零件內(nèi)部三維應(yīng)力復(fù)合測(cè)試方法、零件表層殘余應(yīng)力測(cè)試方法、基板殘余應(yīng)力測(cè)試方法及掃描轉(zhuǎn)角等特殊部位殘余應(yīng)力測(cè)試方法等。并提出了殘余應(yīng)力經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)公式，經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，公式擬合精度滿(mǎn)足實(shí)際工作要求，具有較強(qiáng)的工藝指導(dǎo)意義。
在殘余應(yīng)力控制方面，科研人員通過(guò)分析3D打印加工工藝機(jī)理，提出了基于工藝優(yōu)化及外場(chǎng)控制的復(fù)合殘余應(yīng)力控制方法，主要包括：優(yōu)化掃描軌跡控制殘余應(yīng)力、基板預(yù)熱以及基板冷卻控制殘余應(yīng)力、低功率激光回火控制及在線去應(yīng)力等。（裝備制造技術(shù)研究室）
