雖然金屬3D打印在制造業(yè)中改變制造業(yè)的可能性非常大，但這并非沒有缺點。許多公司正在投入大量資源，以確定金屬3D打印部件出現(xiàn)缺陷的原因，以及如何阻止它們......而勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的創(chuàng)新研究人員更是如此。今年冬天，LLNL與艾姆斯實驗室和能源部SLAC國家加速器實驗室的科學(xué)家合作，利用X射線研究金屬3D打印過程，并找出這些缺陷來自哪里方面以及如何防止這些缺陷。

美國能源部能源效率和可再生能源先進制造辦公室正在資助這三個實驗室，該實驗室是其年度國家實驗室重大峰會（BIS）的一個分支，通過國家實驗室復(fù)合體促進戰(zhàn)略技術(shù)規(guī)劃和合作。

（L-R）LLNL研究員Phil Depond，Nick Calta，Aiden Martin和Jenny Wang。 [圖片：Julie Russell，LLNL]

金屬3D打印在航空航天和汽車等多個行業(yè)的應(yīng)用速度緩慢，因為對于這些關(guān)鍵部件而言，零件質(zhì)量和認(rèn)證必須完美。 LLNL的研究人員進行了多次實驗，有許多打印生成層時可能會在金屬部件中形成缺陷，SLAC和Ames的最新研究更直接地檢查了哪些因素會導(dǎo)致這些缺陷，以及如何避免這些缺陷。

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本月，這些研究首次在“科學(xué)儀器評論”雜志上發(fā)表。這篇論文詳細(xì)介紹了研究人員如何使用X射線成像衍射來觀察金屬部件的內(nèi)部，同時他們正在使用普通的激光粉末床熔合（LPBF）工藝進行3D打印。“這是一支非常優(yōu)秀的團隊，因為每個搭檔都非常有實力。“LLNL材料科學(xué)部科技部副部長Tony Van Buuren談到了該項目。 “我們一起引入診斷技術(shù)，并開發(fā)研究新材料的能力。”

LPBF腔室設(shè)計細(xì)節(jié)

由于團隊能夠真正看到熔池中形成的層，并將X射線圖像與模擬進行對比，Matthews表示他們能夠確認(rèn)激光器如何通過氣體羽流，路徑和熱量產(chǎn)生缺陷的預(yù)測建立。如果他們在持續(xù)的實驗中將這些新信息與建模結(jié)合起來，那么這將增加金屬3D打印零件的改進的信心。

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網(wǎng)譯自：3dprint.com