LLNL對於金屬3D列印缺陷研究的最新消息

《3D列印世界》訊/近日，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）提供了針對金屬3D列印中存在缺陷原因研究的最新消息。LLNL與來自Ames實驗室和能源部SLAC國家加速器實驗室的科學家合作，利用X射線來研究金屬3D列印過程，試圖找出缺陷的來源，並盡最大可能防止這些缺陷的發生。

三大機構之間的合作夥伴關係有望引起美國工業界對這類合作項目的更多興趣，LLNL也為我們提供了最新的情況。航空航天和汽車行業中，零部件的質量是至關重要的，三大機構間的合作考察了導致這些零部件出現缺陷的具體因素，以及避免方法。

本月，研究小組將其第一篇科學論文發表在了Review of Scientific Instruments雜誌上。詳細的介紹了研究人員是如何使用X射線成像、衍射、觀察金屬零部件的。主要作者Nick Calta設計並製造了一台攜帶型診斷機，能夠探測列印過程。該裝置和思路在SLAC的斯坦福同步輻射光源上進行了測試和評估，Calta的團隊可以成功地觀察到機器表面下的動態。

據悉，LLNL的研究人員需要將設備運送到SLAC，然後使用同步加速器來創造X射線通量和高能X射線，為研究提供X射線衍射和成像的必要數據，這樣研究人員就可以看到金屬的整個固化過程，有助於確定零件的強度。而激光加熱熔池所產生的蒸汽羽流會導致列印成品中產生空隙，最終變成應力集中器，影響零件的力學性能。

據研究小組稱，他們可以看到實際形成的層，並將X射線圖像與模擬結果進行對比，證實氣體羽流、間隙和熱積累將會產生缺陷的預測。

據稱，研究小組已經開始繪製空隙圖，並得到了冷卻速率的相關信息。希望該裝置能夠使人們更好地了解LPBF 3D列印過程，並引起業界對金屬3D列印的更多興趣。該項目的目的是通過開發先進的現場工具，使金屬部件的增材製造過程迅速發展，從而加速整個製造業部門對增材製造工藝的使用率。

（此文為《3D列印世界》編譯自：3DPrint.com，如需轉載，請註明來源）

180頁3D列印行業應用白皮書（2018）

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