熔融沉积过程中单向扫描路径对制件残余应力的影响

作者：周晶晶; 周应国^*; 邹佳锐

来源：江苏科技大学学报(自然科学版), 2019, 33(06): 21-26.

• FDM
• 扫描路径
• 残余应力
• 数值模拟

熔融沉积成型(FDM)是将材料从熔融态转化为固态的逐层堆积过程,同时存在着热量的输入和传导,而温度变化会造成FDM制件残余应力的产生.残余应力作为附加载荷会直接影响产品表面质量以及几何尺寸的精度,还会造成产品发生翘曲变形以及一些内在缺陷.文中利用"单元生死"技术并基于ANSYS参数化编程语言(APDL)动态模拟单向FDM制件在常规和改进型两种不同扫描路径下的温度场,并继而分析在温度场作用下制件内残余应力的分布及其随平行于丝材轴线扫描方向(纵向)的演变过程.数值模拟和实验验证的结果均表明,通过改进型扫描路径打印出来的制件,残余应力的最大值下降很多,分布也更合理,较多区域只有3次应力波动,有力证明了该种扫描路径的优越性.

• 单位
  江苏科技大学