增材製造(Additive Manufacturing，AM)也被稱為3D打(da)印(yin)製(zhi)造(zao)
，是(shi)通(tong)過(guo)一(yi)層(ceng)一(yi)層(ceng)堆(dui)積(ji)材(cai)料(liao)的(de)方(fang)式(shi)製(zhi)造(zao)零(ling)件(jian)的(de)技(ji)術(shu)。傳(chuan)統(tong)的(de)生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)方(fang)式(shi)是(shi)減(jian)材(cai)製(zhi)造(zao)
，也(ye)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)材(cai)料(liao)的(de)切(qie)削(xue)來(lai)進(jin)行(xing)加(jia)工(gong)製(zhi)造(zao)，而(er)3D打印技術能夠實現幾何形狀高度複雜結構的快速“生長”成型
，製造約束相對較少，可以大大地減少加工工序，縮短加工周期，降低研發成本

，被譽為顛覆性的製造技術。

　　3D打印技術集成了數字化技術
、製造技術、激光技術以及新材料技術等多個學科技術，可以直接將CAD數字模型快速而精密地製造成三維實體零件
，實現真正的“自由製造”。與傳統製造技術相比，3D打印技術具有柔性高
、無模具、周期短
、不受零件結構和材料限製等一係列優點，在航天航空、汽車、電子、醫療
、軍工等領域得到了廣泛應用。現階段3D打印技術大致分為激光直接融化技術(LMD)、激光選區熔化(SLM)、激光選區燒結(SLS)、熔融沉積成型(FDM)和光固化立體造型(SLA)。

　　Part.1蔡司掃描電鏡SEM在增材製造中的應用

　　　檢測成品表麵缺陷

　　AM成品需要的質量控製
，以識別其中可能影響部件可靠性的任何故障或汙染物。SEM因具備高空間分辨率，常用於檢查使用AM工藝製造的零件表麵質量
，如表麵是否有裂紋或夾雜物。利用BSE成像還可以揭示組件中的不同階段，通過BSE像

，打印零件的橫截麵可以顯示在涉及波動高溫的過程中形成的組件中不同相或密度的分布。

　　在 SEM掃描電鏡設備中，BSE和SE探測器都可以提供樣品表麵的圖像並顯示孔隙
、裂紋和夾雜物，EDS檢測器還可以展示元素組成，以更準確的分析斷裂或金屬部件磨損的原因。

　　NO.2　檢測增材製造原料粉末

　　SEM掃描電鏡  不僅有助於檢查成品
，還有助於表征AM工藝中使用的原材料。增材製造主要是一種基於粉末的技術;此類工藝包括燒結各種粉末，其中在金屬3D打印技術中使用到的金屬粉末包括不鏽鋼、鐵

、鎳、鈷
、鋁
、鈦和銅基合金等。在AM技術過程中，粉末樣品的均勻形狀、尺寸和元素分布的判斷
，對於創建高質量的3D打印結構至關重要。通常包含以下幾個部分：

　　尺寸(在1到幾百微米的範圍內)是確保均勻分布的一個非常重要的顆粒特性，這將影響產品的特性及其可能的應用。

　　形狀(更好是球形顆粒)能夠實現高效的包裝、流動和塗層能力。

　　孔隙率會影響成品材料的化學成分和機械強度。

　　另外
，回收過程會改變粉末的原始尺寸和形狀並形成團聚體，從而在樣品內形成孔隙並導致打印質量降低
，使用SEM可用於檢測回收材料品質。

　　Part.2 AM自動化SEM檢測

　　使用 SEM 進行AM分析的最顯著優勢是能夠確定每個已識別顆粒的化學成分。同時SEM的de高gao分fen辨bian率lv有you助zhu於yu突tu出chu細xi小xiao或huo微wei小xiao顆ke粒li的de存cun在zai，這zhe些xie顆ke粒li可ke能neng會hui在zai打da印yin過guo程cheng中zhong造zao成cheng流liu動dong性xing問wen題ti。隨sui著zhe顆ke粒li變bian小xiao，顆ke粒li之zhi間jian的de吸xi引yin力li會hui增zeng加jia
，這zhe意yi味wei著zhe細xi粉fen末mo通tong常chang比bi粗cu粉fen末mo更geng難nan自zi由you流liu動dong。光guang滑hua、規則形狀的顆粒往往比粗糙形狀的顆粒更容易流動，因為摩擦和互相接觸減少。

　　在AM粉末檢測過程中
，除了單一顆粒的形貌缺陷和成分需要關注外

，同批次產品的顆粒均勻性、尺寸分布、圓度和長徑比等信息同樣至關重要，而大批量樣品的檢測意味著SEM使用效率的降低。

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