Остаточные напряжения в аддитивно изготавливаемых деталях: обзор

В настоящее время в производство авиа- и космической техники внедряются аддитивные методы изготовления деталей. Аддитивные технологии позволяют создавать детали сложной конфигурации, тем самым обеспечивая высокую эффективность их применения. Однако одной из ключевых проблем, возникающих на пути применения аддитивных технологий, являются остаточные напряжения, которые возникают в процессе аддитивного производства и присутствуют на всех его этапах. Остаточные напряжения, являющиеся следствием температурного нагрева и охлаждения конструкции, могут оказывать серьезное влияние на механические и эксплуатационные свойства изготавливаемых деталей. В статье рассмотрены причины возникновения остаточных напряжений при различных методах аддитивного производства. Проведена оценка их влияния на прочностные характеристики напечатанных конструкций и геометрическую точность их изготовления. Рассмотрены методы снижения остаточных напряжений на разных этапах аддитивного производства, включая моделирование аддитивной детали и ее обработку после изготовления. Проведен обзор существующих подходов и методов к моделированию и прогнозированию остаточных напряжений в аддитивно изготавливаемых конструкциях, что особенно важно для снижения остаточных напряжений и увеличения прочности и надежности в критически важных элементах аэрокосмической техники.