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Comment réduire la contrainte résiduelle générée dans le processus d'AM du métal ?

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Résoudre le problème des contraintes résiduelles dans l'impression

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Contexte : Actuellement, l'industrie de l'impression 3D métallique se développe très rapidement, et elle a été progressivement appliquée à diverses industries : aérospatiale, automobile, médicale, etc. Son avantage est qu'elle permet de concevoir des pièces légères et personnalisées, et de résoudre certains problèmes techniques qui ne peuvent être résolus par les méthodes de traitement et de fabrication traditionnelles. Cependant, d'un point de vue technique, il existe de nombreux problèmes dans le processus d'AM métallique qui font que notre conception ne correspond pas à ce que nous attendions. L'un des problèmes liés à l'impression est la contrainte résiduelle.

Contrainte résiduelle : La contrainte résiduelle est un résultat inévitable du chauffage et du refroidissement rapides, qui est une caractéristique inhérente au processus de fusion de poudre par laser. Lorsque la poudre est frittée par laser, la poudre métallique forme un bain de fusion et se solidifie rapidement. À ce moment-là, la différence de température entre le substrat et la surface des pièces provoque une déformation. La déformation entraîne le gauchissement et le déplacement de la surface des pièces et provoque des fissures à la surface des pièces imprimées

Par conséquent, dans le processus d'impression 3D métallique, si vous n'opérez pas avec précaution, la surface des pièces est susceptible d'être déformée et déplacée. Plus la taille des pièces est grande, plus la contrainte résiduelle est importante, et plus ce phénomène est grave.

La contrainte résiduelle est destructive. Lorsque nous ajoutons une autre couche de traitement sur une autre couche de traitement, des contraintes se forment et s'accumulent, ce qui peut entraîner une déformation de la pièce, dont le bord peut s'enrouler, puis se séparer du support. La surface inférieure de la pièce est plus grande et s'adapte au support. Le bord de la pièce sera séparé de la plaque de base.

Un autre problème est que lorsque les pièces imprimées sont séparées du support, la contrainte interne résiduelle dans les pièces imprimées est libérée, ce qui entraîne une déformation importante des pièces. Par conséquent, un traitement thermique doit être effectué pour libérer la contrainte interne et ensuite se séparer du substrat. En ce qui concerne la méthode de résolution de la contrainte résiduelle, les techniciens effectueront une analyse de simulation de la contrainte thermique à l'avenir, contrôleront la forme des pièces imprimées où la contrainte résiduelle existe, et mettront en œuvre la cavitation locale et la faible densité des pièces imprimées pour soulager la contrainte interne.