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科学家利用X射线研究金属3D打印产生缺陷的原因

时间:2022-11-03 01:45作者:雅博体育app

本文摘要:SLAC国家加速器实验室正在研究如何防止金属3D打印机零件的缺失。其X射线仔细观察过程可以产生更加可信的3D打印机部件。无论您的3D打印机是在家里、工厂、船上,还是在太空中,您总是期望您的3D打印机物尽量经常出现较少的缺失,无论是为了审美目的,还是为了保证其功能关键部分。 然而,有时候,辨识缺失的原因有可能很艰难:是3D打印机材料还是3D打印机本身?或许这个缺失来自用作建构零件的CAD3D模型?

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SLAC国家加速器实验室正在研究如何防止金属3D打印机零件的缺失。其X射线仔细观察过程可以产生更加可信的3D打印机部件。无论您的3D打印机是在家里、工厂、船上,还是在太空中,您总是期望您的3D打印机物尽量经常出现较少的缺失,无论是为了审美目的,还是为了保证其功能关键部分。

然而,有时候,辨识缺失的原因有可能很艰难:是3D打印机材料还是3D打印机本身?或许这个缺失来自用作建构零件的CAD3D模型?SLAC国家加速器实验室的科学家们某种程度奇怪,为什么3D打印机部件(尤其是金属3D打印机部件)更容易经常出现缺失,所以他们用于装有X射线的仔细观察台来更佳地解读使3D打印机错误的原因。科学家们指出这项研究可以使各种3D打印机产品制造商获益,例如航空航天、汽车和医疗保健等行业。

这项研究正在实验室的斯坦福实时电磁辐射光源(SSRL)上展开,并获得美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室和艾姆斯实验室的科学家的帮助。这些科学家一起用于两种X射线方法来仔细观察金属3D打印机过程中再次发生了什么-这是一项令人难以置信的简单的技术,但仍未完备。SLAC工作人员兼任项目负责人JohannaNelsonWeker回应:“利用3D打印机技术,您可以制作具备简单几何形状的部件,这些部件无法像普通金属部件那样展开铸。

从理论上说道,这可以是一个较慢的改变:非常简单地设计、发送到、从远程方位打印机。但是我们还没。我们依然必须弄清楚所有参予生产牢固零件的参数。

”读者有可能十分确切FDM3D打印机有可能经常出现的各种缺失,但是金属3D打印机不存在自身的一系列问题。例如,在选择性激光熔融(SLM)过程中,熔融激光束过程在金属加热和硬化时不均匀分布地产生坑或弱点,同时创建层。但为什么不会再次发生呢,怎样才能防止呢?在这些研究过程中,SLAC科学家们正试图了解这个增材生产问题的底部,分析所用于的金属的种类,激光的热量水平,金属冷却和加热的速度以及可能会造成3D打印机部件缺失的其他因素。

SSRL材料科学部门的科学家ChrisTassone评论说道:“我们获取的基础物理研究将协助我们确认金属3D打印机的哪些方面十分最重要。”科学家们指出,用于X射线而不是热光学装置可以揭露矿坑构成的秘密。

他们正在用于两种有所不同的X射线技术,一种是捕捉微米分辨率图像,当金属层积存时会再次发生什么,另一种就是指材料中的原子光线X射线来分析其原子结构,然后加热。目前,研究人员NelsonWeker和Tassone、KevinStone、AnthonyFong、AndrewKiss、VivekThampy还没获得任何具体的答案,但他们坚信新的X射线设置可以协助理解金属3D打印机构成坑和弱点的原因。该研究还将用作仔细观察其他种类的金属3D打印机,还包括定向能量沉积。随着研究的不断深入,科学家们还计划在这个过程中引进其他的观测工具,还包括一个可以搜集生产过程照片和视频的高速摄像机。

然后,他们将需要在某些点将他们的图像与他们的X射线数据相匹配,以便更加全面地理解金属3D打印机部件正在再次发生的事情。NelsonWeker说明说道:“我们期望制造商需要将他们在照相机上看见的东西与我们在这里测量的东西联系一起,以便他们需要推断出金属材料表面下再次发生了什么。


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