金屬3D打印技術(shù)正在被越來越廣泛地采用搅幅，但其最終產(chǎn)品卻依舊存在結(jié)構(gòu)缺陷投嫂。于是疤格，為找到造成這一問題的根本原因，由美國能源部(DoE)領(lǐng)導(dǎo)犁柜，密蘇里科技大學(xué)洲鸠、阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(ANL)，以及卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的研究人員組成的一支團(tuán)隊(duì)展開了這方面的研究馋缅。

據(jù)悉扒腕，這項(xiàng)研究利用了DoE科學(xué)辦公室最高科技設(shè)備之一的先進(jìn)光子源(APS)。它是一種基于強(qiáng)同步加速器X射線的記錄設(shè)備萤悴，能幫助實(shí)時研究金屬3D打印的整個激光熔融過程袜匿。這種激光與金屬的相互作用會在瞬間完成，但幸運(yùn)的是稚疹，借助APS的高速X射線裝置居灯，研究人員能以每秒5萬幀的精度捕獲整個過程，然后仔細(xì)研究内狗，從而理解材料的微觀結(jié)構(gòu)怪嫌，并且搞清楚缺陷和孔隙的形成原因。

研究人員觀察并量化了金屬3D打印的各種特征柳沙，如熔池的尺寸或形狀岩灭，粉末噴射量，固化和孔隙形成赂鲤，不同階段之間的各種轉(zhuǎn)化等撰蕴。同時，借助各種物理理論和算法涛闺，他們還能利用X射線影像創(chuàng)建出了復(fù)雜的預(yù)測模型鳖灰，然后用它重新設(shè)計(jì)3D打印流程须涕，從而避免結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生。通過這種方式潦春，研究人員可以更多地了解金屬3D打印肚让，更好地提高這種技術(shù)的可靠性。

通過與美國各地的實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)分享他們的結(jié)論和預(yù)測模型材哺，研究團(tuán)隊(duì)不僅希望能改善當(dāng)前的3D打印技術(shù)级嘀，還希望能發(fā)現(xiàn)新的方法，探索新的可能性恨摩，以及開發(fā)出新可打印金屬材料胖讶，從而提高金屬3D打印的可靠性。

另外屋嘉，研究對打印較復(fù)雜產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)也有幫助斯娃，因?yàn)槿绻芨笍氐乩斫獯蛴∵^程，設(shè)計(jì)師就不需要再花大量事件研究如何提高結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和可靠性方面耗費(fèi)太多時間了谷市，只需考慮關(guān)鍵因素即可。

目前击孩，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將相關(guān)論文發(fā)表到了《Scientific Reports》雜志上迫悠，題為“用高速X射線成像與衍射方法實(shí)時監(jiān)控激光粉床熔融過程”。

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