蔡司顯微鏡如何提高增材制造

來源：三本測量瀏覽：- 發布日期：2021-04-13 11:19:52【大中小】

蔡司顯微鏡在粉末和材料表征，印后熱處理和部件去除，缺陷和內部結構檢查，印后材料質量檢查，尺寸和表面檢查等方面提供全面的解決方案。

蔡司顯微鏡可以提供微米和納米級別的材料表面特征視圖，從而為增材制造中的質量檢查，失效分析和材料研究提供準確的信息。

高分辨率X射線顯微鏡可以提供有關內部結構的微米和納米級信息，可以解決非常復雜的內表面的增材制造中質量控制和開發的所有挑戰。

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術，相對于傳統的材料去除-切削加工技術，是一種"自下而上"的制造方法。近二十年來，AM技術取得了快速的發展，"快速原型制造(Rapid Prototyping)"、"三維打印(3D Printing )"、"實體自由制造(Solid Free-form Fabrication) "之類各異的叫法分別從不同側面表達了這一技術的特點。西方媒體把這種實體自由成形制造技術譽為將帶來"第三次工業革命"的新技術。

1、粉末材料的表征

各種粉末材料作為增材制造的原材料，對其質量的把關是增材制造質量控制的第一步。粉末顆粒的尺寸大小、尺寸分布、形狀、表面形貌、內部致密性等，不僅影響打印后產品的性能而且還會影響整個工藝過程。?

√利用蔡司光學顯微鏡能夠快速得到粉末顆粒尺寸分布信息

√利用蔡司掃描電子顯微鏡能夠獲取極小至納米尺度的顆粒尺寸信息，顆粒表面形貌信息，以及顆粒的成份信息

√利用蔡司 X射線顯微鏡能夠對顆粒形狀、尺寸和體積分布進行詳細分析。分析粉末床壓實度與形狀的關系有助于確定合適的工藝參數，縮短最佳打印配方的開發。?

2、印后產品缺陷與內部結構觀察

粉末的質量以及在構建過程中的分散方式可能會導致產品結構中形成空隙或材料雜質。使用蔡司光學顯微鏡檢查產品構建質量或使用高分辨率 X 射線顯微鏡檢查內部結構有助于確定工藝參數的影響，并更快地定義實現最佳產品質量的工藝參數。

√通過光學顯微鏡的使用，對產品表面特征的特寫提供了對零件質量和工藝參數可能存在的缺陷，從而更好地了解微裂紋和分層的起源。

√增材制造為前所未有的設計自由打開了大門，允許復雜的內部結構。高分辨率 X 射線顯微鏡能夠對這些結構進行獨特的觀察，并分析潛在的內部缺陷。

√ X射線顯微鏡檢測可以提供構建完整性的獨特視圖，并顯著幫助優化 3D 打印過程。零件的掃描圖像可以在任何方向上進行橫切，并與 CAD 標準圖表進行比較。?

3、印后產品材料質量檢測

與傳統的制造方法不同，增材制造工藝要求粉末在制造過程中熔化。因此熔融溫度等工藝參數極大地影響晶體結構以及零件性能。