基于新型监测系统的激光粉床融合样本的变形趋势演变研究
Wei Wang1, Guoqing Zhang2,3,4, Bing Yang5
1School of Mechanical Science & Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|February 26, 2025
概括
这项研究引入了一种新的系统,通过测量螺栓的拉力来监测激光粉末床融合 (LPBF) 部件的残余应力. 该方法准确地反映了零件变形趋势,改善了增材制造中的质量控制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 激光粉床融合 (LPBF) 部件的过度残余应力降低了成型质量,并导致变形.
- 由于粉末覆盖和密封环境,对残余应力或变形的直接在线监测具有挑战性.
研究的目的:
- 通过测量螺栓拉力来提出和验证一种新的系统,用于通过测量螺栓拉力来监测LPBF过程中的部件变形趋势.
- 为了确定螺栓拉力与印刷零件残余应力的演变之间的相关性.
主要方法:
- 开发了一个使用基板固定螺栓的监控系统,配备了拉力测量能力.
- 进行了LPBF打印实验,使用各种扫描策略和预热条件.
- 分析实验曲线以确定变形趋势演变模式.
主要成果:
- 螺栓拉力的大小与零件的变形趋势直接相关.
- 实验数据显示了不同印刷参数下变形趋势演变的不同模式.
- 观察到的模式与现有的理论模型一致,证实了系统的可靠性.
结论:
- 基于螺栓的新型拉伸力监测系统为评估LPBF部件的残余应力和变形提供了准确可靠的方法.
- 该系统为增材制造中的在线监控挑战提供了可行的解决方案.
- 通过这个系统了解变形趋势有助于优化LPBF工艺参数,以提高零件质量.
