激光选区烧结马氏体时效钢多孔框架的微结构缺陷及力学性能影响分析

摘要：

针对SLS快速成型产生的结构内部缺陷问题,利用检测与统计手段建立基于试验数据的仿真预测.对同一多孔结构的CAD模型,提出了设置两种打印方向进行多次成型制备,通过CT分层扫描技术,对3D打印结构进行微结构检测,可以发现微结构中存在缺口、翘曲、孔洞为主的缺陷,其几何方向与打印方向具有一致性.利用三维图像重建模型技术,统计微结构缺陷的几何参数概率分布,研究SLS打印工艺参数对缺陷几何参数统计规律的影响,发现样品放置方向设置为45°时容易引起结构发生翘曲,设置为0°时孔洞容易形成.基于统计建立具有随机缺陷的数值仿真模型,分析随机缺陷引起力学宏观刚度和渗透率、微观应力的性能误差,结果表明随机缺陷使结构刚度变小,使得最大微观应力变动非常大.通过压缩试验验证了宏观刚度数值模拟结果.本研究中关于SLS几何缺陷的统计数据也适用于其他多孔结构的分析和数值计算,对研究SLS打印工艺引起微结构缺陷,及评估对力学性能影响具有重要价值.

关键词：激光选区烧结、3D打印、缺陷统计、随机数值模型

所属期刊栏目：54

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金11502007,11472020,11632005,11072009;北京市教委KM201610005001;北京工业大学基础研究基金001000514313003;中国博士后科学基金2017M620550;北京市博士后科学基金2017ZZ039

在线出版日期：2019-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：173-180