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X射線斷層掃描技術(shù)，分析缺陷對性能影響

X射線斷層掃描技術(shù)作為一種具有獨(dú)特的功能的無損檢測技術(shù)，可以用來分析增材制造（AM）產(chǎn)品的缺陷。缺陷的類型包括氣孔、表面粗糙不平、尺寸偏差等。其形成的原因由于樣品的不同而有較大的差異。粉末性能、輸送粉末時(shí)不均勻、制造過程中的變形、激光束變化時(shí)造成的工藝參數(shù)的偏離、光學(xué)部件和掃描系統(tǒng)的操作等均會(huì)造成未熔合氣孔、冶金氣孔、匙孔效應(yīng)氣孔的生成。

這些不同類型的氣孔具有不同的類型尺寸、形狀和3D空間分布，所有類型的缺陷均會(huì)對最終產(chǎn)品的機(jī)械性能造成影響。采用X射線斷層掃描技術(shù)在零件進(jìn)行機(jī)械性能測試前進(jìn)行無損觀察，可以有助于我們更好地理解氣孔缺陷對部件機(jī)械性能的影響（也稱之為缺陷的影響）。這些可以為我們提前辨別出有危害的部件提供了可能。由此為我們使用AM產(chǎn)品建立了更大的信心。本文則綜述了當(dāng)前AM技術(shù)對缺陷的影響，并對最近的相關(guān)工作做了總結(jié)。

增材制造技術(shù)，尤其是鋪粉激光增材制造（LPBF），是一種發(fā)展非常迅速的制造技術(shù)，可以獲得性能優(yōu)異的制品、可以制造出的材料的種類比較廣泛，尤其是可以制造形狀復(fù)雜的零件和可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是其最大優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今其他制造技術(shù)不能或不易實(shí)現(xiàn)的。AM技術(shù)在當(dāng)今發(fā)展迅速和取得的應(yīng)用成就為LPBF的應(yīng)用打開了廣闊的市場。由于AM技術(shù)更好的被人們所理解，其應(yīng)用則在更多的工業(yè)場景中更好的得到了應(yīng)用。個(gè)性化定制的人體植入骨如今就得到普遍應(yīng)用。

航空航天和汽車工業(yè)中對LPBF的應(yīng)用也非常感興趣。打印時(shí)較高的分辨率且可直接制造的優(yōu)點(diǎn)在牙科和珠寶工業(yè)中也得到了應(yīng)用。而且，不同的工業(yè)部件、工具和傳感器等均屬于應(yīng)用案例。LPBF尤其適合于原位合金化材料、金屬基復(fù)合材料以及個(gè)性化定制的產(chǎn)品等。AM技術(shù)或3D打印屬于同一范疇，只是不同的叫法而已。

作為一種全新的制造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)品的自由設(shè)計(jì)和制造，其機(jī)械性能、疲勞性能、聲學(xué)性能，甚至于生物學(xué)性能還可以實(shí)現(xiàn)定制。AM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)自我變形，即依據(jù)外部環(huán)境的變化而做出相應(yīng)地改變，這就是人們常說的4D打印。