3D打印已經開辟了一係列全新的可能性。一個(ge) 例子是生產(chan) 新型渦輪機鬥。然而，3D打印過程通常會(hui) 在部件中產(chan) 生內(nei) 部應力，在最壞的情況下會(hui) 導致裂縫。現在，一個(ge) 研究小組已經成功地利用慕尼黑工業(ye) 大學（TUM）研究用中子源反應堆的中子，對這種內(nei) 部應力進行非破壞性檢測，是改進生產(chan) 工藝的一項關(guan) 鍵成就。

燃氣輪機鬥必須承受極端條件。它們(men) 在高壓和高溫下暴露在巨大的離心力下。為(wei) 了進一步最大限度地提高能源產(chan) 量，必須能承受實際上高於(yu) 材料熔點的溫度。這可以通過使用空心渦輪鬥來實現，它從(cong) 內(nei) 部進行空氣冷卻。

這些渦輪水桶可以使用激光粉末床融合技術製造，這是一種增材製造技術：在這裏，粉末形式的啟動材料通過激光的選擇性熔化而一層一層地建立起來。空心渦輪機鬥內(nei) 部複雜的格子結構為(wei) 零件提供了必要的穩定性。

具有如此複雜結構的複雜部件不可能用傳(chuan) 統的製造方法，如鑄造或銑削來製造。但是激光的高度局部熱輸入和熔池的快速冷卻導致了材料的殘餘(yu) 應力。製造商通常會(hui) 在下遊的熱處理步驟中消除這種應力，但這需要時間，因此要花錢。不幸的是，這些應力也可能早在生產(chan) 過程中，直到後處理發生時，就會(hui) 損壞部件。應力會(hui) 導致變形，在最壞的情況下會(hui) 導致裂縫。

因此，研究人員利用海因茨-邁爾-萊布尼茨研究中子源（FRM II）的中子調查了一個(ge) 燃氣輪機部件的內(nei) 應力。該部件是由燃氣輪機製造商西門子能源公司使用添加劑生產(chan) 工藝製造的。為(wei) 了在FRM II進行中子實驗，西門子能源公司使用典型的用於(yu) 燃氣輪機部件的鎳鉻合金打印了一個(ge) 尺寸隻有幾毫米的晶格結構，然後看看是否可以使用中子來檢測這個(ge) 複雜部件的內(nei) 部應力。

現在，該團隊已經成功地檢測到了部件內(nei) 部的應力，下一步是減少這種破壞性的應力，即必須修改生產(chan) 工藝參數，從(cong) 而修改打印過程中構建方式。這裏的關(guan) 鍵因素是在建立各層時隨著時間推移而輸入的熱量。在熔化過程中，熱量的應用越局部，就會(hui) 產(chan) 生越多的內(nei) 部應力。隻要打印機的激光器對準一個(ge) 特定的點，該點的熱量就會(hui) 相對於(yu) 相鄰區域上升。這就造成了溫度梯度，導致了原子晶格的不規則。所以必須在打印過程中盡可能均勻地分配熱量。在未來，該小組將用新的組件和修改的打印參數來研究這種情況。該小組已經在與(yu) 西門子合作，計劃利用位於(yu) Garching的TUM中子源進行新的測量。