雖然金屬3D打印在製造業中改變製造業的可能性非常大，但這並非沒有缺點。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家合作，利用X射線研究金屬3D打印過程，並找出這些缺陷來自哪裏方麵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製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，通過國家實驗室複合體促進戰略技術規劃和合作。
(L-R)LLNL研究員Phil Depond，Nick Calta，Aiden Martin和Jenny Wang。
金屬3D打印在航空航天和汽車等多個行業的應用速度緩慢，因為對於這些關鍵部件而言，零件質量和認證必須完美。 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致這些缺陷，以及如何避免這些缺陷。
本月，這些研究首次在“科學儀器評論”雜誌上發表。這篇論文詳細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。“這是一支非常優秀的團隊，因為每個搭檔都非常有實力。“LLNL材料科學部科技部副部長Tony Van Buuren談到了該項目。 “我們一起引入診斷技術，並開發研究新材料的能力。”
由於團隊能夠真正看到熔池中形成的層，並將X射線圖像與模擬進行對比，Matthews表示他們能夠確認激光器如何通過氣體羽流，路徑和熱量產生缺陷的預測建立。如果他們在持續的實驗中將這些新信息與建模結合起來，那麽這將增加金屬3D打印零件的改進的信心。
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