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¿Cómo reducir la tensión residual generada en el proceso de AM de metales?

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Resolver el problema de la tensión residual en la impresión

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Antecedentes: En la actualidad, la industria de la impresión 3D en metal se está desarrollando muy rápidamente, y se ha ido aplicando gradualmente a diversas industrias: aeroespacial, automotriz, médica, etc. Su ventaja es que puede conseguir un diseño ligero y personalizado de las piezas, y puede resolver algunos problemas técnicos que no se pueden conseguir con los métodos tradicionales de procesamiento y fabricación. Sin embargo, desde el punto de vista técnico, hay muchos problemas en el proceso de AM metálica que hacen que nuestro diseño no sea el esperado. Uno de los problemas de la impresión es la tensión residual.

Tensión residual: La tensión residual es un resultado inevitable del rápido calentamiento y enfriamiento, que es una característica inherente al proceso de fusión del polvo por láser. Cuando el polvo se sinteriza por láser, el polvo metálico formará un charco fundido y se solidificará rápidamente. En ese momento, la diferencia de temperatura entre el sustrato y la superficie de las piezas provoca una deformación. La tensión hace que la superficie de las piezas se deforme y se desplace, y provoca grietas en la superficie de las piezas impresas

Por lo tanto, en el proceso de impresión 3D en metal, si no se opera con cuidado, es probable que la superficie de las piezas se deforme y se desplace. Cuanto mayor sea el tamaño de las piezas, mayor será la tensión residual y más grave será este fenómeno.

La tensión residual es destructiva. Cuando añadimos otra capa de procesado sobre otra capa de procesado, se forma y se acumula la tensión, lo que puede provocar la deformación de la pieza, cuyo borde puede enrollarse, y luego puede separarse del soporte. La superficie inferior de la pieza es más grande y se ajusta al soporte. El borde de la pieza se separará de la placa base.

Otro problema es que cuando la pieza impresa se separa del sustrato, se libera la tensión interna residual en las piezas impresas, lo que hará que las piezas se deformen en gran medida. Por lo tanto, se debe realizar un tratamiento térmico para liberar la tensión interna y luego separarlas del sustrato. En cuanto al método para resolver la tensión residual, los técnicos llevarán a cabo en el futuro un análisis de simulación de la tensión térmica, controlarán la forma de las piezas impresas donde exista la tensión residual y aplicarán la cavitación local y la baja densidad de las piezas impresas para aliviar la tensión interna.