康奈尔大学的研究人员利用X射线来检查分析3D打印合金微观结构

康奈尔大学的研究人员利用 X 射线来检查 3D 打印金属合金在打印过程中发展的微观结构。这种方法在微观尺度上可视化热机械变形，例如弯曲、破碎和振动。

这种实时观察有助于生产适合所需机械特性的材料。他们的研究题为“Operando X 射线衍射揭示增材制造中的枝晶变形模式”，围绕镍基高温合金 IN625，通过喷嘴施加并使用激光熔化。

显示 IN625 增材制造过程中三个主要凝固阶段的示意图。（图片来源：康奈尔大学）

该团队没有分析浓缩的衍射数据，而是深入研究了原始探测器图像，呈现了 IN625 形成的全面视图。该过程产生的公认的微观结构特征包括扭转、弯曲、破碎、同化、振荡和枝晶间生长。该技术的潜力可扩展到其他具有晶体结构的 3D 打印金属，通过了解过程动态来增强材料性能。

“我们总是在处理后观察这些微观结构，但仅进行事后表征会丢失很多信息。现在我们有了工具能够观察这些微观结构的演变，”康奈尔大学助理教授 Atieh Moridi 说。

“我们希望能够了解这些微小图案或微观结构是如何形成的，因为它们决定了打印部件性能的一切。”

该研究的意义表明，3D 打印材料的开发将得到加强。随着实时观察变得普遍，材料选择和加工方法将变得越来越精确，引导行业走向优化结果。