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EDS&EBSD在增材制造金属粉末检验中的应用

自20世纪80年代,增材制造(又称3D打印)作为一种新兴的先进成型技术开始出现。进入21世纪后,该技术逐渐成熟,开始应用在航空、汽车、医疗等领域,用于生产具有不规则曲面、深凹孔洞、细密内腔或者较大的厚薄比等特点的精密构件。

增材制造用金属粉末的质检指标主要包括粉末的形态特征和杂质含量[2]。牛津仪器纳米分析技术可对金属粉末的质检提供完善的解决方案。AZtecAM是基于牛津仪器EDS技术的颗粒物自动检测系统,用于大面积范围内金属粉末的形态统计和成分分析。AZtecAM根据设定的分类方法对采集到的颗粒进行即时分类。如果用户对某个颗粒感兴趣,AZtecAM可将该颗粒物二次定位,移动到电镜视场内,便于用户进行进一步的分析。

将气体雾化高纯铜粉均匀地分散在样品台,单个视场的二次电子图像如图2所示,颗粒尺寸不一,形态各异,分散均匀。

图2 分散铜粉颗粒的二次电子图像

AZtecAM的逻辑清晰,操作简单。单个视场采集如图3所示,在采集过程中实时地显示每个颗粒的形态参数和成分信息,同时显示分类结果。

图3 AZtecAM单个视场的采集过程

在图4显示了AZtecAM分析的22.1mm2区域,该区域由20个视场组成,采集到了1358个颗粒,耗时10分钟。图中颗粒的边缘识别清晰,以不同的颜色显示,粒粒分明。

图4 AZtecAM采集到的颗粒分布图(按照颗粒着色)

EDS&EBSD在增材制造金属粉末检验中的应用

自20世纪80年代,增材制造(又称3D打印)作为一种新兴的先进成型技术开始出现。进入21世纪后,该技术逐渐成熟,开始应用在航空、汽车、医疗等领域,用于生产具有不规则曲面、深凹孔洞、细密内腔或者较大的厚薄比等特点的精密构件。

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