3d打印机|激光增材制造中显微组织发展和技术挑战：以316L工业零件为例( 九 ) 冶金|锻造|显微镜

)、残余应力(与变形直接相关)[910
、内部裂纹(与力学性能相关)[1415
、非平衡显微组织和晶体结构(与各向异性相关，特别是力学性能) 。如今，如果所有其他制造条件保持受控，则可以通过对瞬态传热和传质循环(例如，任何x、y、z坐标处的温度与时间)的完整映射以及对AM沉积物的结构预表征来有效预测AM零件的特性。
4.结论
总之，激光粉末进料AM支持在扩大的设计空间中设计和制造工程零件，为最终用户带来好处，例如缩短交货时间、降低成本和简化采购链等。所试验的316L不锈钢通风口就是一个可能由AM制造的具有挑战性的零件的例子。对两个通风口的所有分析都指出，增材制造是生产该特定零件的可行工艺。从对通风口的分析扩展到对增材制造的更广泛讨论，强调了进一步了解赋予基本服务特征的物理工艺的必要性。焊接和增材制造在很多方面是相似的，如本文所示，可以借鉴焊接科学和技术方面的文献来激发增材制造挑战的解决方案。仍然需要与工业限制相关的其他工作，可能包括以下内容：
1.为AM工艺制定材料特定设计规则，与为机械加工、铸造或焊接等传统制造技术制定的规则并行。尽管AM解锁了设计空间，但在熔化和凝固后，与构建完成条件下的永久变形相关的残余应力通常需要进行后处理，如HIP、机加工和磨削。除非实施实时过程监控，否则在构建过程中发生的瞬态畸变将导致编程扫描轨迹与真实零件之间的不匹配。在已构建完成条件下完成尺寸的条件尚未确定。
2.进一步了解原料，包括微量元素组成、残余气体含量、粉末特性(例如形状、尺寸和尺寸分布) ，及其对特定增材制造工艺和由此产生的零件特性的影响。
3.利用建模和模拟以及补充实验校准和验证，进一步评估AM工艺参数如光束和送粉轨迹的影响。例如，在任何虚拟方法中都不考虑粉末的特性。特别是对于粉末混合物，包括向下到部件的流动特性及其对输送喷嘴磨损的影响，这本身会影响粉末喷射。
4.使用数字图像相关等先进技术，进一步在精细尺度上建立AM结构的力学性能；类似于焊缝，除了特定显微组织的断裂韧性值外，还确定拉伸、压缩和剪切性能。
5.为包括压力容器应用在内的特定应用建立可靠的无损检测方法和验收标准。
上述观点只是有限的例子，并提出了未来AM研究的方向。上述一些方向特别具有挑战性，需要时间、耐心和工业、学术界之间的共同合作，以及专业协会和标准组织的参与。
【3d打印机|激光增材制造中显微组织发展和技术挑战：以316L工业零件为例】文章来源：Marya M. Singh V. Marya S.et al.Microstructural Development and Technical Challenges in Laser Additive Manufacturing: Case Study with a 316L Industrial Part.Metall Mater Trans B46 1654–1665 (2015). https://doi.org/10.1007/s11663-015-0310-5