ODiSI系统可精确监控3D打印部件的残余应力
随着3D打印日益被人所知，越来越多的人将其视为制造方式的革命，认为它将彻底改变制造业的面貌。当然，所谓权力越大责任越大，随着3D打印越来越多地被用于制造具有装饰功能或者结构性功能的零部件，那么这些3D打印部件的应力特性如何，以及它们对于这些部件会产生什么样的影响——对于这些问题也需要一个更为清晰、系统的答案。
由于不满足于人们往往在事故或故障之后才获得对于事实的认知，Luna Innovations一直在努力打造一个系统用于测量复杂的表面张力。而且，Luna的技术在测量一个3D打印部件的残余应力时同样有效。该公司在其网站上解释说：
“用于增材制造部件在结构件应用领域不断渗透，再加上其使用的材料种类不断增加，使得传统的测试方法无法完整、充分地验证增材制造部件的设计。尤其是其内部的残余应力，这种残余应力会在3D打印过程中逐步积累，有可能引起层间脱离、零件变形和开裂，这对于在结构应用领域更加广泛地采用增材制造部件是一个巨大的障碍。”
因此，为了更深入地了解这一问题，Luna通过在打印过程中嵌入传感器来实际测量部件内部的应力。这种传感器被Luna称为ODiSI高清光纤传感系统，是一种直径仅为155微米的光纤感应装置，由于非常微小，因此对于部件的特性没有任何影响，但是可以传递它所经历的关于残余应力的重要信息。
“在3D打印过程中由于材料构建积累的残余应力会对一个部件的机械强度产生显著的不利影响。这些残余应力有可能会与外部载荷引起的应力叠加，从而导致部件意外或过早的失效......而在打印过程中使用ODiSI高清光纤传感系统不仅能够保证增材制造的零部件满足设计要求，而且可以用于大规模生产以持续监控零部件的关键参数。”
为了测试其新开发的ODiSI系统的有效性，研究小组使用ABS材料3D打印了一个3×4×1.5英寸的长方体。在3D打印该长发体的过程中，研究人在设定的几个位置上暂停了打印，然后嵌入ODiSI。随后研究人员获取了在打印过程中和打印完成部件冷却之后传出来的测量数据，证实了越接近打印对象的中心，其残余应力越大。
“如果3D打印要真正彻底改变制造......就需要在3D打印对象的测试验证方法上同样实现革命。为了保证设计的完整性、可靠性和质量，就需要控制残余应变和应力的积累。Luna的ODiSI系统为测量3D打印部件的应力提供了完美的解决方案。”该公司宣称。
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