研究人員改進(jìn)了金屬粘合劑噴射的變形模型

 

發(fā)布日期：[2026/1/15]
 

格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)和 HP 的研究人員提出了一種分步方法來(lái)預(yù)測(cè) 316L 不銹鋼零件燒結(jié)過(guò)程中的形狀變化（圖片來(lái)源：Additive Manufacturing/Elsevier）

格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)和 HP 公司的研究人員提出了一種分步方法來(lái)預(yù)測(cè)使用金屬粘合劑噴射制造的 316L 不銹鋼零件在燒結(jié)過(guò)程中的形狀變化。該方法結(jié)合了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值技術(shù)，在論文“預(yù)測(cè)燒結(jié)過(guò)程中形狀變化的校準(zhǔn)方法：應(yīng)用于金屬粘合劑噴射制造的 316L 零件”中詳細(xì)介紹了該方法。

金屬粘合劑噴射需要燒結(jié)，這會(huì)由于零件最初的生坯密度較低而導(dǎo)致收縮。重力也會(huì)導(dǎo)致形狀扭曲。因此，這些變形的預(yù)測(cè)對(duì)于獲得近凈形狀零件至關(guān)重要。

在所報(bào)道的方法中，各向異性線性收縮率是通過(guò)膨脹測(cè)定法確定的，而粘性變形則通過(guò)校準(zhǔn)部件進(jìn)行數(shù)值擬合。該模型在 HP 專有的 3D 數(shù)字燒結(jié)軟件中實(shí)施，并在各種燒結(jié)周期中進(jìn)行了測(cè)試。它通過(guò)迭代循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，將預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)之間的偏差降低到 1% 以下。

然后，燒結(jié)表現(xiàn)出不同程度懸垂的角扇區(qū)以評(píng)估模型的性能。結(jié)果顯示，大多數(shù)預(yù)測(cè)的最大偏差低于 5%，其中圓角零件的預(yù)測(cè)效果更好。

該研究強(qiáng)調(diào)了精確參數(shù)校準(zhǔn)的重要性，并指出了燒結(jié)溫度、密度和微觀結(jié)構(gòu)變化的影響。雖然這項(xiàng)工作依賴于優(yōu)化例程，但未來(lái)的改進(jìn)可能來(lái)自機(jī)器學(xué)習(xí)和多尺度建模。

通過(guò)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬相結(jié)合，該方法提供了一條實(shí)現(xiàn)更可靠的金屬粘合劑噴射的途徑。這一突破可能會(huì)擴(kuò)大該技術(shù)在航空航天和醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)的應(yīng)用，這些行業(yè)的尺寸精度至關(guān)重要。

全文可在此處獲取。

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