在生活中，有时需要压力管理和调节。事实证明，在3D打印世界也同样如此。虽然当前的3D打印技术发展得很快，但是它确实在工艺本身和最终产品上偶然会出现缺陷。美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员正在更深入地探究这些缺陷发生的原因，以及如何对工艺进行改进。
众所周知，3D打印大多依靠热能发挥作用，由此带来的热量和温度波动会引起残余应力，造成最终的制成品会出现一些问题。
而测量应力，以弄清楚如何防止它的出现，正是在LLNL的Amanda Wu和她的团队正在做的事情。Wu和团队成员Wayne King、Gilbert Gallegos和Mukul Kumar都参与了LLNL发起的金属增材制造的加速认证（ACAMM）的战略倡议。
Amanda Wu
吴和她的团队也很幸运的与美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）建立了合作关系，由LANL使用中子衍射（ND）技术帮助他们测试并验证研究结果的有效性。这点的确是一个幸运的合作，因为据天工社了解，在全美只有三个联邦研究实验室拥有进行中子衍射研究所需的高能中子源。
吴和她的团队使用破坏性分析，这是一种传统的方法，并结合高科技的数字散斑相关方法（DIC）。他们用3D打印部件前后的图像获得的定量数据来测量3D打印的部件的应力。这是分析问题都会有的一个很简单的思路，但难的是如何实施。
使用带双摄像头设置的DIC技术，Wu和她的团队能够研究温度对3D打印产品的影响，并测量外部残余应力。然后由LANL的 Donald Brown参与进来，使用中子衍射技术进行测量，简单地说，该技术它能够及时探查并发现它正在发生什么事情。
“我们花了很多时间对残余应力进行了系统的研究，这使我们能够对以前无法量化的东西进行测量。”Wu说。“这对于校准我们的增材参数，使残余应力最小化是至关重要的。”
如果一个3D打印的部件能够不受残余应力的影响，它会完美、无失真地结合在一起。这是研究残余应力的关键，因为当它影响到3D打印的产品是，该应力就会发生并显示在切割界面。Wu和她的研究小组可以分析之前和之后的图像，并利用零部件上的斑点图案，以检测失真。
Amanda Wu使用DIC方法对增材制造的部件进行成像
LLNL团队的DIC结果经过了中子衍射实验的验证。这些发现是突破性的，因为它们证明了应力和激光功率、速度之间的相关性，以及如何调整激光扫描矢量长度才能更正确地控制温度和减少失真引起的应力，及旋转所述激光扫描矢量。
该团队研究结果的意义在于，能够帮助3D打印行业：
- 在制造过程中校准过程参数，以减少残余应力。
- 调整激光设置（功率和速度）、扫描参数（模式、方向角和重叠），以制造出更可靠的部件。
该文章所属专题：3D打印
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