3D打印成型件产生缺陷的原因主要有这三方面：第一，成型件里可能存在微孔、裂纹等初始缺陷，这些缺陷在成型件受力时会导致应力集中，进而引发疲劳。第二，3D打印的成型方式使得成型件的力学性能存在各向异性，这种各向异性也会对疲劳强度产生重要影响。第三，熔池在高能激光束作用下温度急剧升高，随后又快速下降，容易与周边形成较大的温度梯度，从而产生拉伸残余应力。这些残余应力在成型件受力时很容易产生疲劳裂纹，影响成型件的受力性能。不过这些缺陷并非无法消除，我们可以通过优化打印工艺参数，以及对打印后的成型件进行特殊热处理，来大大减少各种缺陷、各向异性和残余应力，进而减少疲劳裂纹，提高成型件的力学性能。所以对3D打印工艺参数的研究非常重要。

SLM工艺直接制造节点前，确定合适的工艺参数是很必要的，工艺参数是影响成型件致密度的主要因素之一。不同材料和设备，工艺参数也不一样。本文选用的材料是316L不锈钢，设备是汉邦科技的HBD-280型金属3D打印机。SLM成型过程涉及复杂的冶金、物理、化学和热力耦合等，会产生球化效应、残余应力等，这些都可能导致微孔、微裂纹以及层间弱结合等内部缺陷。为了得到致密度高、性能优异的成型构件，就需要对SLM成型工艺参数，像激光扫描速率、激光功率、层厚和扫描间距等进行优化。咱们研究的对象是不锈钢316L粉体材料。在钢结构里，疲劳性能一直是个很棘手的问题。SLM成型件由于3D打印特殊的成型方式，部件内部可能存在一些缺陷，从而导致应力集中。而应力集中是影响钢结构和钢构件疲劳强度的主要因素，所以这些缺陷的存在会影响疲劳性能的产生和发展。

工艺参数设置是否合理直接影响成型件的力学性能。为了得到适合316L不锈钢的最优工艺参数，本文采用田口分析法。田口分析法是日本统计学家田口玄一发明创立的，主要目的是用较少的试验来优化产品质量。其中正交试验是田口分析法的第一步。本文正交试验选取激光功率、扫描速度和扫描间距这三个影响因素，每个因素取三个不同水平来设计正交试验，从而优化316L不锈钢的成型工艺参数。正交试验的目的是从全面试验中挑选出有代表性的少数试验方案，希望能推出最优试验组合。在实际工作中，影响试验结果的因素通常较多，如果进行全面试验，虽然能把各因子与指标间的关系剖析得很清楚，但试验次数太多，工作量大，而且受试验场地、试验材料和试验经费的限制，往往难以实施。我们用深圳三思纵横科技生产的WDW-600E微机控制电子式万能试验机来测量试件的力学性能。拉伸试验在常温下按照GB/T228.1 - 2010标准进行，为了精确测量标准试件的纵向应变，用引伸计加持在试件上。用SEM扫描电镜观察试样的拉伸断口。硬度测试则利用上海荼明XQ-1金相镶嵌机进行镶嵌制样，然后用上海金相YMPZ-1磨抛机进行抛光，最后用中旺DigiRock DR3洛氏硬度测试仪来完成。