悬垂结构要是弯曲变形的话,变形的严重程度会随着成形层的长度增加,像直线上升那样变得越来越厉害。这是咋回事呢?原来啊,激光照的那一块周围会有很大的温度差别,这样在成形层里面就出现了热应力。要是这热应力超过了材料能承受的劲儿,那就会变形,而且这种变形会越攒越多。悬垂结构的成形层要是越长,在激光的作用下变形攒在一起的次数就越多,变形的量也就越大,到最后样件弯曲得就越厉害。
咱们再看看不同悬垂面长度的悬垂结构成形样件在 SLM 过程中成形层能量输入的强度。从图里能瞧出来,不同悬垂面长度的情况下,悬垂结构样件成形层能量输入的强度分布没有太明显的不一样。这是因为在成形层的长度和宽度都相同的时候,成形层能量输入的强度是一样的,而且随着成形高度不断变高,能量输入的强度是慢慢稳定下来的。
要是悬垂面的长度比较短,那成形的高度就低。当成形层靠近基板的时候,散热就好,翘曲和收缩发生得就慢,所以弯曲的程度就小。同时,成形高度低的时候,成形过程里应力积攒的程度小,悬垂结构最后收缩、翘曲变形的程度也就小。但是呢,悬垂面长度一长,成形高度变高,应力积攒的程度就变大,这样翘曲变形的程度也就变大了。另一方面,随着成形高度增加,成形层的温度差别慢慢变小,应力积攒还是有,不过慢慢稳定下来了,变形的限制力量和应力慢慢平衡了,翘曲变形的程度最后也就稳定下来了。