借助激光喷丸技术在SLM打印时利用预测模型来原位校准变形( 二 )



借助激光喷丸技术在SLM打印时利用预测模型来原位校准变形
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▲图3.在介观尺度层的扫描间距模型下的偏离(由于堆成而采用一般的扫描间距)(Li等人的研究结果)
直到今天 , 发表的公开文献很少有直接利用LSP来校准或减轻SLM制造过程中的不期望的变形 。 Kalentics等人在2019年发表了采用LSP来通过减少TRS来减少部件变形的研究工作 。 他们的实验是一个非原位的工作 , 是将正在打印的部件移除打印工作区 , 然后在室温下对部件进行LSP处理 。 LSP处理后在放置在打印工作区进行重新定位安装后进行打印作业 , 在打印若干层后再进行LSP处理 , 如此循环反复 , 直到整个部件打印和LSP处理完毕 。 基于LSP处理的目的是为了减少TRS的幅度和将不期望的TRS转换成有益的残余压应力(CRS) , 对部件进行对称的施加LSP处理是有道理的 。

借助激光喷丸技术在SLM打印时利用预测模型来原位校准变形
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▲图3a.在SLM加工之后由于凹面垂直变形所造成的顶部表面形貌图.b在SLM加工之后 , 满足2-μm一致性标准的表面区域(用白色来表示).c第一次采用LSP进行处理的模式(光斑直径为1.6mm , 搭接率为40%).d在第一采用LSP进行处理之后的表面形貌.e在第一次采用LSP进行处理之后,表面区域满足2-μm一致性标准的区域(白色).f第二次LSP处理的模式(激光光斑和40%的搭接区域).g在第二次LSP处理之后的表面形貌图.h在第二次LSP处理之后,表面区域(白色区域)满足2-μm一致性标准的区域.i第三次LSP处理的模式(1.6-mm的激光光斑和40%的搭接率)

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▲图4.a–c在LSP分别冲击1,5和9次之后,且温度为300K时对变形的影响.d–f在LSP分别冲击1、5和9次之后 , 且温度为500K时对变形的影响T 。 需要注意的是图片取自在应用参数4的LSP进行处理所得到的结果(每一条曲线都有一个独特的垂直轴的标尺)

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▲图5.瑞士EPFL公司采用该技术进行处理的实际案例和复合技术处理的示意图
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