科学家证实控制温度可减3D打印金属缺陷

时间:2020-10-16 09:34       来源: 腾讯网
科学家证实控制温度可减3D打印金属缺陷
 
  3D打印流程的缺陷可能危害成品零件的功能性。为解决这个问题,研究团队于是想利用资料收集,找出温度对于3D打印流程的影响。如此一来,一旦3D打印过程出现问题,便可立即解决,3D打印质量也得以维持。
 
  为此,美国能源部阿贡国家实验室与德州农工大学合作,希望能进一步了解温度与3D打印金属孔洞生成的关系,并借此协助打造更稳定的3D打印物件。
 
  镭射积层制造技术最大的问题,在于打印时形成的孔洞。这些孔洞可能导致成品零件出现裂痕或其他故障情形。研究团队利用X光技术,设计了一套能够从标准红外线镜头取得温度资料的实验装置。红外线镜头会从上方俯瞰打印流程,同时X光束会从侧面捕捉影像,如此研究人员便能清楚知道金属零件表面下方是否有孔洞形成。
 
  为找出温度与孔洞生成的关联性,研究团队使用了机器学习算法分析资料,并从温度历史预测孔洞生成的几率。
 
  观察发现,当物件的尖峰温度较低,再经过稳定降温,孔洞生成率较低。相反的,当物件一开始温度较高,再经历下降、上升的过程后,便可能形成较大的孔洞。
 
  研究团队找出的关联性,可望减少3D打印金属零件时发生错误的几率,降低制造成本、减少检验所需的时间,并有助于推动3D打印的普及。
 
  然而目前的研究仍在起步阶段,未来还需设法透过规模化的流程,收集到大量的资料点,才能打造更准确的模型。
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