技術難關突破口！DOE用X光探究金屬3D列印產生瑕疵的成因

技術難關突破口！DOE用X光探究金屬3D列印產生瑕疵的成因

能源部SLAC國家加速器實驗室就如何避免金屬3D列印件產生缺陷展開了研究。他們認為，用X射線來觀測列印過程，對避免3D列印部件產生瑕疵非常有幫助。

我們都希望3D列印件的瑕疵越少越好，因為審美需要也好，因為零件的功能也好，瑕疵總是揮之不去的噩夢，是因為列印材料，印表機還是CAD設計？問題到底出在哪裡？

能源部SLAC國家加速器實驗室對3D列印件的瑕疵非常好奇，他們用裝有X射線的觀察台來探索金屬3D列印件產生瑕疵的原因。科學家認為研究對包括航空、汽車和醫療保健在內的3D列印都非常有應用價值。

相關研究人員表示：「使用3D列印技術，你可以製作出結構複雜的零件，而這些零件用傳統的鑄模加工是無法完成的。從理論上來說，從設計、數據傳送到列印花不了多長時間，是一氣呵成的，但是我們目前還達不到這樣的技術。要製作出堅固的零件我們必須要進行很多測試。」

一般來說，FDM列印產生的瑕疵是比較常見的，但是實際上，金屬3D列印也是會產生瑕疵的。比如說選擇性激光熔融（SLM）工藝，能熔化金屬粉末的激光在冷卻和凝結金屬的時候，會產生一些凹槽或斑點。那麼，為什麼會發生這種情況呢？具體又如何避免？

相關研究人員分析了金屬的用途，不同溫度的激光，金屬加熱和冷卻的速度，以及其他可能會導致列印件瑕疵的一些影響因素。

他們堅信，通過使用兩種不同的X光，可以破解金屬列印瑕疵的秘密。一種X光可以捕捉列印層在構建時的微解析度圖像，而另一種則能夠把射線從細微的結構中剝落，以便隨著列印件的融化和冷卻，分析微結構。

雖然現在他們還沒有實質性的結論，但是他們相信，這種使用X射線的方式對提高金屬3D列印的質量是非常有幫助的。此外，該研究對於觀察其他金屬增材製造工藝也有所幫助。

隨著研究進展，他們還計劃引入高速相機以及其他的觀測工具，來獲得生產過程的圖片和錄像數據，結合X射線的圖像數據，進一步了解金屬3D列印過程。

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