新系统可检测3D打印金属部件的缺陷而且更快、更便宜

2022-02-25 09:44:26 来源：cnBeta.COM

用于飞机和其他关键系统的 3D 打印金属部件，通常对质量、设计有着更严苛的要求。一个新系统允许对这些物品进行结构性缺陷的检查，而且比以前更快、更便宜。

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通常情况下，3D 打印的金属合金物体是由微观晶体的晶格组成的，它类似于木制物品的木纹。为了评估这种打印合金的强度和韧性，科学家使用扫描电子显微镜来确定晶体的大小、形状和排列。这样做不仅需要很长的时间，而且显微镜本身的成本从 5 万美元到超过 100 万美元不等。

在 Matteo Seita 助理教授的领导下，新加坡南洋理工大学的研究人员着手开发一种成本较低、劳动密集度较低的替代方法。他们创造的系统包括一个光学摄像机、一个类似手电筒的光源和一台运行基于机器学习软件的笔记本电脑，该装置的总成本约为 18400 美元。

用户首先对打印物品的表面进行化学蚀刻，以显示合金的微观结构。这意味着在较大的生产量中，必须牺牲一件物品来进行检查。接下来，相机被用来拍摄物体的多张照片，同时灯光被移动以从不同方向照亮它。

随后，软件通过分析微晶体在不同照片中的反射光散射方式，确定微晶体的形状、大小和方向。这些信息反过来可以用来确定物体的强度和韧性。从开始到结束，检查过程只需要大约 15 分钟。

Seita说：“使用我们廉价和快速的成像方法，我们可以很容易地分辨出好的3D打印金属零件和有缺陷的零件”。

关于这项研究的论文最近发表在《npj Computational Materials》杂志上。

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