工程师请注意！增材制造零件最大拉伸强度不一定在X、Y、Z方向上

众所周知，增材制造的零件存在力学性能的各项异性，也就是说在X、Y、Z方向上存在不同的力学性能。

为了探索在不同的打印方向上究竟存在什么样的性能差异，有研究者设计一个系统的实验方案。

在整个打印舱内，研究者设计了呈半球形分布的145根试样，材料为316L不锈钢。在纬度方向上，相邻两个试样θ角偏转15°；在经度方向上，相邻两个试样φ角偏转15°。

屈服强度结果表明，最大平均屈服强度出现在XY平面方向（θ=0°），为525MPa；最小平均屈服强度出现在Z方向（θ=90°），为486 MPa。

奇怪的是，极限强度结果表明，最大平均极限强度在θ=15°方向，为618 MPa；θ=0°方向的平均极限强度反而较小，为605 MPa。最小平均极限强度在θ=75°方向，为540 MPa；θ=90°方向的平均极限强度反而较大，为543 MPa。

同样奇怪的是，断口延伸率也呈现同样的变化趋势。最大平均断口延伸率在θ=15°方向，为29.7%；θ=0°方向的平均极限强度反而较小，为20.1%。最小平均极限强度在θ=75°方向，为10.5%；θ=90°方向的平均极限强度反而较大，为13.7%。

弹性模量的结果表明，除了个别异常值外，弹性模量的大小几乎不随打印方向变化。

一般情况而言，试样的最大或最小力学性能出现在XY平面方向或者Z方向。但是本研究结果却显示，这些最大或最小值出现在了偏离XY平面方向或者Z方向15°的位置。至于为什么会这些奇怪的想象，还有待进一步的研究。

声明：来源于增材制造创新设计