科學家證實控制溫度可減3D列印金屬缺陷

2020-10-15 DIGITIMES

作者：DIGITIMES塗翠珊

3D列印流程的缺陷可能危害成品零件的功能性。為解決這個問題，研究團隊於是想利用資料收集，找出溫度對於3D列印流程的影響。如此一來，一旦3D列印過程出現問題，便可立即解決，3D列印質量也得以維持。

為此，美國能源部阿貢國家實驗室與德州農工大學合作，希望能進一步了解溫度與3D列印金屬孔洞生成的關係，並藉此協助打造更穩定的3D列印物件。

鐳射積層製造技術最大的問題，在於列印時形成的孔洞。這些孔洞可能導致成品零件出現裂痕或其他故障情形。研究團隊利用X光技術，設計了一套能夠從標準紅外線鏡頭取得溫度資料的實驗裝置。紅外線鏡頭會從上方俯瞰列印流程，同時X光束會從側面捕捉影像，如此研究人員便能清楚知道金屬零件表面下方是否有孔洞形成。

為找出溫度與孔洞生成的關聯性，研究團隊使用了機器學習算法分析資料，並從溫度歷史預測孔洞生成的機率。

觀察發現，當物件的尖峰溫度較低，再經過穩定降溫，孔洞生成率較低。相反的，當物件一開始溫度較高，再經歷下降、上升的過程後，便可能形成較大的孔洞。

研究團隊找出的關聯性，可望減少3D列印金屬零件時發生錯誤的機率，降低製造成本、減少檢驗所需的時間，並有助於推動3D列印的普及。

然而目前的研究仍在起步階段，未來還需設法透過規模化的流程，收集到大量的資料點，才能打造更準確的模型。

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