SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室正在研究如何避免金屬3D打印零件的缺陷银锻。其X射線觀察過程可以產(chǎn)生更可靠的3D打印部件酥筝。

科學(xué)家利用X射線研究金屬3D打印產(chǎn)生缺陷的原因

無論您的3D打印機(jī)是在家里咖熟、工廠圃酵、船上，還是在太空中球恤，您總是希望您的3D打印物盡可能出現(xiàn)少的缺陷，無論是為了審美目的荸镊，還是為了確保其功能關(guān)鍵部分咽斧。然而，有時(shí)候躬存，識別缺陷的原因可能很困難：是3D打印材料還是3D打印機(jī)本身糯锦？也許這個(gè)缺陷來自用于構(gòu)建零件的CAD 3D模型？

SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們同樣好奇，為什么3D打印部件（特別是金屬3D打印部件）容易出現(xiàn)缺陷值膝，所以他們使用裝有X射線的觀察臺來更好地理解使3D打印出錯(cuò)的原因筒煌。科學(xué)家們認(rèn)為這項(xiàng)研究可以使各種3D打印產(chǎn)品制造商受益欺垛，例如航空航天拱宗、汽車和醫(yī)療保健等行業(yè)。

這項(xiàng)研究正在實(shí)驗(yàn)室的斯坦福同步輻射光源（SSRL）上進(jìn)行隆鹤，并得到美國能源部勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室和艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家的協(xié)助菜盒。這些科學(xué)家一起使用兩種X射線方法來觀察金屬3D打印過程中發(fā)生了什么-這是一項(xiàng)令人難以置信的有用的技術(shù)，但尚未完善汪请。

SLAC工作人員兼項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Johanna Nelson Weker表示：“借助3D打印技術(shù)酪捏，您可以制作具有復(fù)雜幾何形狀的部件，這些部件不能像普通金屬部件那樣進(jìn)行鑄造贸左。從理論上說层锄，這可以是一個(gè)快速的轉(zhuǎn)變：簡單地設(shè)計(jì)、發(fā)送矿卑、從遠(yuǎn)程位置打印喉恋。但是我們還沒有。我們?nèi)匀恍枰宄袇⑴c制造堅(jiān)固零件的參數(shù)粪摘∑偕梗”

讀者可能非常清楚FDM 3D打印機(jī)可能出現(xiàn)的各種缺陷，但是金屬3D打印機(jī)存在自身的一系列問題徘意。例如苔悦，在選擇性激光熔化（SLM）過程中，熔化激光束過程在金屬冷卻和硬化時(shí)不均勻地產(chǎn)生坑或弱點(diǎn)椎咧，同時(shí)建立層玖详。但為什么會發(fā)生呢，怎樣才能避免呢勤讽？

在這些研究過程中蟋座，SLAC科學(xué)家們正試圖深入這個(gè)增材制造問題的底部，分析所使用的金屬的種類脚牍，激光的熱量水平向臀，金屬加熱和冷卻的速度以及可能會導(dǎo)致3D打印部件缺陷的其他因素。

SSRL材料科學(xué)部門的科學(xué)家Chris Tassone評論說：“我們提供的基礎(chǔ)物理研究將幫助我們確定金屬3D打印的哪些方面非常重要碗品÷∥模”

科學(xué)家們認(rèn)為，使用X射線而不是熱成像裝置可以揭開礦坑形成的秘密芽嗓。他們正在使用兩種不同的X射線技術(shù)韧践，一種是捕獲微米分辨率圖像轿战，當(dāng)金屬層積聚時(shí)會發(fā)生什么，另一種是從材料中的原子反射X射線來分析其原子結(jié)構(gòu)随象，然后冷卻载蜓。

目前，研究人員Nelson Weker和Tassone聪蔬、Kevin Stone肄绢、Anthony Fong、Andrew Kiss掘缭、Vivek Thampy還沒有得到任何明確的答案函强，但他們相信新的X射線設(shè)置可以幫助了解金屬3D打印形成坑和弱點(diǎn)的原因。該研究還將用于觀察其他種類的金屬3D打印觅冈，包括定向能量沉積反璃。

隨著研究的不斷深入，科學(xué)家們還計(jì)劃在這個(gè)過程中引入其他的觀測工具假夺，包括一個(gè)可以收集制造過程照片和錄像的高速攝像機(jī)淮蜈。然后，他們將能夠在某些點(diǎn)將他們的圖像與他們的X射線數(shù)據(jù)相匹配已卷，以便更全面地了解金屬3D打印部件正在發(fā)生的事情梧田。

Nelson Weker解釋說：“我們希望制造商能夠?qū)⑺麄冊谙鄼C(jī)上看到的東西與我們在這里測量的東西聯(lián)系起來，以便他們能夠推斷出金屬材料表面下發(fā)生了什么侧蘸〔妹校”

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享讳癌，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)穿稳，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布晌坤、編輯整理上傳逢艘，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)骤菠。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻它改、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題刃傻，請第一時(shí)間告知引苇，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益鸣谒！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn牌鹊。