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2017-9-8 15:45 上傳
金屬3D打印技術(shù)正在被越來越廣泛地采用,,但其最終產(chǎn)品卻依舊存在結(jié)構(gòu)缺陷。于是,,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),密蘇里科技大學(xué),、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。
據(jù)悉,,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,能幫助實(shí)時研究金屬3D打印的整個激光熔融過程,。這種激光與金屬的相互作用會在瞬間完成,,但幸運(yùn)的是,借助APS的高速X射線裝置,,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,,從而理解材料的微觀結(jié)構(gòu),并且搞清楚缺陷和孔隙的形成原因,。
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研究人員觀察并量化了金屬3D打印的各種特征,,如熔池的尺寸或形狀,粉末噴射量,,固化和孔隙形成,,不同階段之間的各種轉(zhuǎn)化等。同時,,借助各種物理理論和算法,,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,然后用它重新設(shè)計3D打印流程,,從而避免結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生,。通過這種方式,研究人員可以更多地了解金屬3D打印,,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,研究團(tuán)隊(duì)不僅希望能改善當(dāng)前的3D打印技術(shù),,還希望能發(fā)現(xiàn)新的方法,,探索新的可能性,以及開發(fā)出新可打印金屬材料,,從而提高金屬3D打印的可靠性,。
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另外,研究對打印較復(fù)雜產(chǎn)品的初始設(shè)計也有幫助,,因?yàn)槿绻芨笍氐乩斫獯蛴∵^程,,設(shè)計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,只需考慮關(guān)鍵因素即可,。
目前,,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,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”,。如果你感興趣,就下載后面的附件自行閱覽吧,!
南極熊.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.pdf
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延伸閱讀:
《新技術(shù):直接金屬書寫3D打印,,可消除打印件質(zhì)量缺陷》
《真相:有關(guān)“金屬3D打印件或存在致命缺陷”的言論系誤讀》
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編譯自 3ders
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