美国开发增材制造计量测试平台

本文摘要：近日，美国国家标准技术研究院(NIST)工程实验室和物理计量实验室联合开发了一个增材生产计量测试平台，该测量仪器有众多功能，其系统还包括搜集熔池反射光信息的半球形状光线计、可测量所有可见光谱和10微米波长红外光谱的光谱仪。3D打印机金属部件的3D打印机是个新兴产业，2015年3D打印机产品和服务市场价值多达23亿美元，比2010年快速增长了近5倍。3D打印机金属部件，即在多达数分钟或数小时内依序、逐级，有时是成千上万层叠加在一起来生产一个分开的部件，被称作增材生产。

近日，美国国家标准技术研究院(NIST)工程实验室和物理计量实验室联合开发了一个增材生产计量测试平台，该测量仪器有众多功能，其系统还包括搜集熔池反射光信息的半球形状光线计、可测量所有可见光谱和10微米波长红外光谱的光谱仪。3D打印机金属部件的3D打印机是个新兴产业，2015年3D打印机产品和服务市场价值多达23亿美元，比2010年快速增长了近5倍。3D打印机金属部件，即在多达数分钟或数小时内依序、逐级，有时是成千上万层叠加在一起来生产一个分开的部件，被称作增材生产。

增材生产用户的市场需求之一就是更佳地掌控3D打印机的过程。这拒绝掌控一些基本的难题，还包括每一层中融化金属的温度；如何减少有可能造成裂开和翘曲的压力；必须何种传感器以更佳地理解打印机内部再次发生的情况。

针对上述问题，美国国家标准技术研究院(NIST)工程实验室和物理计量实验室联合开发了一个增材生产计量测试平台，即一个自定义简化的3D打印机，以便更佳地理解增材生产过程。他们的目标是深入研究生产流程，并生产用户用作动态监控生产流程的工具。

该测试平台系统与小型汽车大小相若，运营方式也与商业增材生产系统相近，目前可以打印机三种有所不同的金属：不锈钢、钴铬和镍合金。该测试平台几乎向研究者对外开放。由于增材生产过程的难题往往都出有在金属融化上，NIST必须寻找一种方式来准确地测量所谓“熔池”温度的方法，该熔池即为激光冷却粉末时产生的金属液体池。为此，NIST原作亮度测量，最后将对熔池波动的比较仔细观察变成意味著测量值，即用于亮度和其它属性来测量熔池的实际温度。

目前，NIST利用自定义的消色差透镜照相机来测量熔池的亮度。在未来一年半时间内，NIST将更进一步生产溶液、粉末和液体温度和光线测量器。

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