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LLNL發(fā)布研究金屬3D打印過程中出現(xiàn)缺陷的原因

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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行3D打印。“這是一支非常優(yōu)秀的團(tuán)隊,因為每個搭檔都非常有實力?!癓LNL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?!?/span>


LPBF腔室設(shè)計細(xì)節(jié)


由于團(tuán)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(jìn)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(jìn)的信心。

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網(wǎng)譯自:3dprint.com