Pirms apspriest stresa mazināšanu, vispirms sapratīsim, kas ir atlikušais stress.
Kas ir atlikušais stress?
Atlikušais spriegums ir spriegums, kas pastāv objektā, lai saglabātu līdzsvaru, ja uz to neiedarbojas neviens ārējs faktors. Ražošanas procesa laikā detaļas ietekmēs dažādi faktori, piemēram, procesi. Kad šie faktori izzūd, ja iepriekšminēto ietekmi un ietekmi uz komponentiem nevar pilnībā novērst, daži efekti un ietekmes uz komponentiem joprojām paliek. Šī atlikuma ietekme un ietekme ir atlikušais spriegums.
No enerģētiskā darba viedokļa, kad ārējais spēks izraisa objekta plastisko deformāciju, tas izraisīs objekta iekšējo deformāciju, tādējādi akumulējot daļu enerģijas; kad ārējais spēks tiek novērsts, tiks atbrīvota enerģija ar nevienmērīgu iekšējo sprieguma sadalījumu. Ja objekta trauslums ir zems, tad objekts deformējas lēni, un, ja trauslums ir augsts, veidosies plaisas.
Atlikušais spriegums ir ļoti izplatīts mehāniskajā ražošanā, un atlikušais spriegums bieži rodas dažādos procesos. Tomēr būtībā mehānismus, kas rada atlikušo stresu, var iedalīt trīs kategorijās:
Pirmā kategorija ir nevienmērīga plastiskā deformācija;
Otrā kategorija, nevienmērīgas temperatūras izmaiņas;
Trešā kategorija ir neviendabīgas strukturālas izmaiņas (fāzu pārejas).
Atlikušā stresa apdraudējumi
No atlikušā sprieguma klasifikācijas var redzēt, ka atlikušais spriegums izraisīs objekta lēnu deformāciju, kā rezultātā mainīsies objekta izmērs, kā rezultātā apstrādājamo daļu izmēri būs nekvalificēti. Tajā pašā laikā tam ir arī ļoti liela ietekme uz tā noguruma izturību, izturību pret koroziju, izmēru stabilitāti un kalpošanas laiku.
Kā novērst atlikušo stresu ir svarīgs izaicinājums piedevu ražošanā
Atlikušais spriegums ir arī viens no svarīgākajiem izaicinājumiem piedevu ražošanā, un dažos gadījumos atlikušais spriegums var tik ļoti ietekmēt apdrukāto daļu, ka tas saliek visu konstrukcijas platformu, atdala daļu no konstrukcijas platformas vai saplaisā pati daļa. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc aditīvi ražotām detaļām bieži ir jāpievieno atbalsta konstrukcijas. Tikai pēc tam, kad šie atlikušie spriegumi un sprieguma koncentrācijas ir atbrīvotas ar termisko apstrādi, daļu var noņemt no formēšanas platformas.
Šobrīd tradicionālās ražošanas likvidēšanas metodes ietver četras metodes: termisko apstrādi, statiskās slodzes presēšanu, vibrācijas novecošanu un mehānisko apstrādi. Sakarā ar piedevu ražošanas tehniskajām īpašībām, kuras var veidot bez veidnēm, ir iespējams apsvērt topoloģijas optimizāciju, lai pārvarētu atlikušo spriegumu, izstrādājot pašu daļu. Piemēram, samazinot apgabalus ar nevienmērīgu biezumu un pēc iespējas izvairoties no lielām šķērsgriezuma izmaiņām; vai priekšsildīšanas formēšanas platformas un karsēšanas formēšanas kameras projektēšana 3D drukas iekārtā var efektīvi samazināt atlikušā sprieguma ietekmi. Tomēr šajā posmā tas, kā uzlabot atlikušā sprieguma sadalījumu, joprojām ir atkarīgs no dizainera pieredzes, tāpēc nevar izvairīties no atlikušā sprieguma.
Atlikušais spriegums ir spriegums, kas paliek cietā materiālā pēc tam, kad ir novērsti visi faktori, kas rada stresu. Tie paši mehānismi, kas var radīt atlikušo spriegumu tradicionālajā mehāniskajā ražošanā, attiecas uz piedevu ražošanu. Projektētajās un drukātajās konstrukcijas daļās negaidīts vai nekontrolējams atlikušais spriegums var izraisīt priekšlaicīgu detaļas atteici. Īpaši svarīgi ir efektīvi pārvarēt atlikušo spriegumu detaļu ražošanā.
Programmatūra stresa mazināšanai 3D drukāšanā
Pašmāju pašu izstrādātā UPrise3D griešanas programmatūra ir izstrādājusi stresa mazināšanas funkciju. Ieslēdzot šo funkciju, drukāšanas metode un ceļš tiek automātiski plānots atbilstoši dažādām sprieguma samazināšanas daļas modeļa struktūrām, lai samazinātu atlikušā sprieguma uzkrāšanos. Drukāšanas procesā var realizēt modeļa deformācijas kontroli saķepināšanas posmā.
Tālāk ir sniegts paskaidrojums par drukāšanas gadījumiem ar un bez stresa mazināšanas funkcijas, ko iespējo drukāšana:
No konstrukcijas daļām redzams, ka pēc spriedzes samazināšanas funkcijas ieslēgšanas pēc saķepināšanas būtībā nav nekādas novirzes leņķī. Konstrukcijas daļām bez sprieguma samazināšanas funkcijas acīmredzamo deformāciju var redzēt intuitīvi, un leņķa novirze ir salīdzinoši liela.
Dažiem plānsienu modeļiem var rasties deformācija pēc saķepināšanas spriedzes uzkrāšanās dēļ drukas virzienā. Salīdzinot šādas divas plānsienu paraugu grupas, var redzēt, ka pēc sprieguma samazināšanas funkcijas ieslēgšanas saķepinātais izstrādājums acīmredzami ir
Stresa mazināšana ir ļoti svarīga 3D drukāšanā, mēs ņemsim vērā šo faktoru drukāšanā, tāpēc drukājamās detaļas ir par 99 procentiem stabilas, un tās nav viegli deformēt, savērpties utt.