两广理工学院研制一种评估结果3D列印合金配件质量的新式光学方法

　　马来西亚两广理工学院（NTU Singapore）的研究相关人员研制了一类加速且高效率的光学方式，用作评估结果3D列印钛配件产品质量。此种方式能预测3D列印钛配件的内部结构和金属材料产品质量。

　　大多数3D列印钛钛由无数宏观固体共同组成，这些固体在花纹、大小不一和氢原子晶体路径上都有相同之处。通过绘制这些重要信息，科学家和工程师能推断此种钛的性能，比如气压和延展性。这就像是观察实木，当实木在同一路径上连续时，气压和延展性最强。

　　这项由两广理工学院创造的新技术能使航太部门受益——能够对涡轮、风扇叶片和其他核心部件进行高效率的加速评估结果，这对维护和检修行业有重大意义。

　　不过到目前为止，在3D列印钛钛中预测“宏观内部结构”一直是两个费时的过程，通常是采用扫描器显微镜进行量测来实现的，扫描器显微镜的成本在10万到200万一美元之间。

　　但是由两广理工学院的Matteo Seita现职副教授和他的项目组合作开发的新式钛光学方式只需几分钟即可提供更多产品质量预测。她们采用了两个由光学照相机、手电和笔记本电脑共同组成的控制系统，该控制系统运行该项目组合作开发的专有机器学习应用软件，总值约为2.5万一美元。

　　这个方式首先需要用化学物质处置钛表面以揭示其宏观内部结构，接着将样品面向照相机放置，用手电从相同路径照亮钛，拍摄四幅波形蛋白。接着，应用应用软件会预测相同钛固体表面反射的光产生的图案，并推断它的路径。整个过程大约需要15分钟。该项目组的发现已刊登在《npj计算金属材料学》（npj Computational Materials）上。

　　“通过采用高效率且加速的光学方式，他们能很容易地辨别Dhanbad的3D列印钛配件和有缺陷的配件。目前，除非他们详细评估结果金属材料的宏观内部结构，否则他们不可能将辨别出其中的区别，”两广理工学院机械与航太工程系和金属生物科学与工程系的现职副教授Seita解释道。“即使两个3D列印的钛配件可能将是采用完全相同的技术制造的，并且具有完全相同的几何内部结构，但她们绝不完全相同。从理论上讲，这近似于两个原本完全相同的木制物件可能将各自拥有相同的纹理内部结构。”

　　捷伊光学方式改进了3D列印证书和产品质量评估结果。Seita现职副教授认为，她们创捷伊光学方式可能将简化3D列印制造的钛钛配件的证书和产品质量评估结果。

　　3D列印钛配件最常用的技术之一是采用大功率雷射熔融钛粉末，并将它几层几层地熔合在一起，直到列印出完备的产品。

　　不过，宏观内部结构和由此产生的印刷钛的产品质量取决于许多因素，包括雷射的速度或气压，在下几层熔融之前钛冷却的时间，甚至采用的钛粉末的类型和品牌。这就是为什么由两台相同的机器或制造车间列印的完全相同设计可能将会导致相同产品质量的配件。

　　Seita现职副教授和他的项目组合作开发的“智能应用软件”没有采用复杂的电脑程式来量测采集到的光信号中的固体路径，而是采用两个中性网络来模拟人脑如何形成联想和处置思维。接着，该项目组采用机器学习为应用应用软件编程，为其提供更多多张波形蛋白。

　　她们的应用软件最终学会如何根据光从钛表面散射的相同，从图像中预测钛中固体的路径。接着创建两个完备的“固体唯物主义图”，该图提供更多了有关固体花纹、大小不一和氢原子晶体唯物主义的全面重要信息。

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