316L不鏽鋼之選擇性雷射熔融積層製程應力與變形分析

摘要

隨著生醫產品與個性化商品設計件趨於複雜與多樣性，傳統製造方法以漸趨無法滿足這些需求，積層製造為一可行的解決方案，同時可以節省材料與減輕重量，但在積層製造中常使用鏤空設計來減少重量，但在製造程中容易受到殘留應力導致翹曲變形，其中又以選擇性雷射熔融(Selective Laser Melting; SLM)積層製造最為嚴重，在SLM中使用雷射光光斑半徑約在30 μm，溫度在空間中分布極度不平均勻，而產生劇烈的SLM製程應變而導致加工失敗，所以了解殘留應力在選擇性雷射熔融積層製造中是重要的。 本論文將實驗方法與模擬方法兩者結合分析SLM製程中殘留應力與翹曲，可大量節省SLM殘留應力模擬的運算資源。藉由實驗方法找尋在SLM製程中重要的物理參數，透過單層掃描實驗與多層掃描實驗分析SLM製程應變後，將此應變帶入有限元素模型中分析殘留應力與翹曲，最終分析結果顯示SLM製程應變受到熔池幾何尺寸與雷射光跡間距的影響，考慮這兩項因素的影響，液－固相變化的應變與計算出的SLM製程應變，兩者數值相似，將此SLM製程應變帶入有限元素模型中可有效預測殘留應力與翹曲趨勢。

獎項日期	2018 8月 22
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Tz-Cheng Chiu (Supervisor)