電子束粉末床增材制造成形過程的實時可視監(jiān)控方法

1、電子束粉末床增材制造成形過程的實時可視監(jiān)控方法綜述1. 增材制造（AM）簡介增材制造是材料成形沉積工藝，其逐步地將材料添加到基質(zhì)上。進料的材料可以是固體、液體或兩者的混合物，當(dāng)進料到達基底后與基底熔合在一起。激光增材制造是一種自由形式的制造技術(shù)，其將粉末式的材料沉積到由激光源產(chǎn)生的熔池中。盡管在制造方面提供了很大的靈活性，但由增材制造加工出的樣品的機械性能比鍛造樣品的要低。這種性能上的差異歸因于缺陷和其分級的微結(jié)構(gòu)成形，因此消除缺陷是很重要的。這些缺陷中的大多數(shù)是層間缺乏熔合和工藝導(dǎo)致的孔隙，這兩個缺陷都與熔池和軌道幾何形狀密切相關(guān)。因此，能將軌道幾何形狀寫成工藝參數(shù)的函數(shù)進而對其進行預(yù)測是很

2、重要的。熔池和軌道幾何形狀與粉末流動特性密切相關(guān)，因為其決定了加工的效率。2. 激光增材制造的粉末輸送方式用于激光增材制造的粉末輸送可以通過使用同軸噴嘴（MDF的DM3D-POM機器）或離軸工藝（例如LENS工藝中存在的工藝）來實現(xiàn)。離軸系統(tǒng)的主要優(yōu)點是它可以減少粉末熔化和對噴嘴的粘附，但卻有 “山上覆層”現(xiàn)象發(fā)生。這種沉積技術(shù)，當(dāng)從基板移動的一側(cè)施加粉末時，粉末從側(cè)面（即，軸外）沉積，導(dǎo)致“抗山狀況”包覆。與激光束同軸地傳送粉末可以解決這個問題，因為在垂直于激光束的平面中的基底運動的所有方向都是等效的。在該方法中使用但未被覆蓋在噴嘴裝置中的其它處理氣體是覆蓋氣體，其用于將粉末從料斗推入遞送系

3、統(tǒng)。在粉末顆粒離開噴嘴之后，它們通過重力的作用和用于推動粉末的氣體的動量被吸引到熔池中。因此，已經(jīng)報道了工藝氣體在粉末錐體的形狀和粉末速度中起主要作用并不奇怪。最廣泛研究的工藝氣體是載氣和成形氣體。據(jù)研究，較高的載氣速度會增加粉末的運動速度并產(chǎn)生更平滑的構(gòu)造。然而，粉末流中的變化對構(gòu)建質(zhì)量的影響尚未很好地被理解。粉末流的形狀（由工藝氣體流速和速度控制）和熔池的尺寸（由能量密度控制）是確定效率和沉積質(zhì)量的兩個重要參數(shù)。因此，旨在理解過程性質(zhì)的任何研究都需要考慮上述所有工藝參數(shù)的綜合作用并且作為工藝參數(shù)的函數(shù)系統(tǒng)地評價沉積物的質(zhì)量。據(jù)報道，在與基底碰撞的點處粉末流的直徑越小，粉末收集效率越大。3.

4、 AM缺陷的來源如前所述，在所有AM部件中發(fā)生的主要缺陷是孔隙和熔合不充分，缺乏熔合主要是因為之前的一層沒有熔化。這種不完全熔化是激光功率不足所導(dǎo)致的，而孔隙的形成關(guān)系著零件表面的粗糙度。在相鄰軌道彼此沒有相互潤濕的情況下，構(gòu)件的表面粗糙度會增加，在隨后的沉積階段，液態(tài)金屬不能填充滿所形成的空腔中，從而形成殘留孔隙。其余的空隙可能是由氣體被困入金屬造成的。而人們關(guān)心的金屬增材制造過程中的大多數(shù)缺陷的尺寸范圍在10-100m4. AM技術(shù)的發(fā)展瓶頸（急需解決的問題）用增材制造（AM）加工的零件缺乏質(zhì)量保證是阻止制造商使用AM技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)障礙，特別是在那些不允許部件出現(xiàn)故障的高價值應(yīng)用中。由于A

5、M工藝和材料的發(fā)展，以及對底層設(shè)計理念的深入理解，增材制造（AM）技術(shù)近年來迅速成熟。這些發(fā)展的結(jié)果就是，在許多制造部門的工業(yè)家已經(jīng)開始進行AM的商業(yè)開發(fā)。雖然現(xiàn)在的AM機床同早期的版本相比已有了很大的提升，但研究者發(fā)現(xiàn)的一些問題（孔隙率，開裂，熱管理問題，材料供應(yīng)問題）仍然存在。這主要歸因于缺乏用于管理機器操作的過程監(jiān)控和閉環(huán)控制算法。大型制造商使用故障模式和效應(yīng)分析（FMEA）工具來確保制造空間內(nèi)的各個方面都受到控制。為了更好的對過程進行了解，必須要進過程數(shù)據(jù)的捕捉和分析。傳統(tǒng)機床的加工過程和狀況檢測取決于力、位移和聲學(xué)感測。在這里收集的數(shù)據(jù)通常被實時處理成影響加工策略中的“即時”響應(yīng)。為

6、了在AM系統(tǒng)中實現(xiàn)相同的功能，需要新的傳感器系列（或重新利用現(xiàn)有的傳感器技術(shù)）和將這些傳感器集成在一個附加工具上的手段。一些研究人員已經(jīng)認(rèn)識到AM制造增加的設(shè)計復(fù)雜性需要對零件內(nèi)部幾何形狀進行無損探傷，在層與層間邊界會普遍存在由于缺乏融合而生成的孔隙。為了實現(xiàn)閉環(huán)控制和材料不連續(xù)性的檢測，原位數(shù)據(jù)采集被認(rèn)為是實施的主要障礙。表2所示為目前從AM機器制造商處獲得的現(xiàn)場監(jiān)測和閉環(huán)反饋模塊的總覽。 5. 粉末床熔合（PBF）1. 激光粉末床熔合（PBF）粉末床熔合（PBF）包括利用激光或電子束能量源熔合兩種工藝。這兩種技術(shù)在操作上本質(zhì)是相似的，重復(fù)的在搭建的平臺上撒下一層粉末然后用熔融并于前一層熔合

7、，在平臺下降之前一直重復(fù)這個過程。不同的能量源需要不同的氣體環(huán)境。對于激光系統(tǒng)，需要惰性氣體，通常是氮氣或氬氣。在惰性氣體環(huán)境內(nèi)根據(jù)CAD模型用激光束選擇性的燒結(jié)從而加工出零件。隨后，基材板會降低一層的厚度，在上面再堆積金屬粉末，然后這一層的粉末又被選擇性的燒結(jié)然后與之前的一層融合在一起。每一層的掃描方向都交替進行，以便于防止某一層的缺陷擴大在選擇性激光燒結(jié)加工過程中，會產(chǎn)生各種各樣的缺陷，比如粉末供應(yīng)不充分，像不完全熔化、空洞等內(nèi)部缺陷，甚至發(fā)生局部變形。為防止這些缺陷發(fā)生而建立的閉環(huán)工藝控制模型要做的第一步就是開發(fā)一個工藝檢測系統(tǒng)。這個系統(tǒng)要能夠觀察熔池并分辨出時間和空間的動態(tài)變化，從而在

8、缺陷發(fā)生時就可以檢測出來2. 電子束能量源熔合由于電子的平均自由程非常短，電子束工藝需要接近真空的環(huán)境；它另外的好處是沒有氧氣引起氧化。在熔化期間，引入約10×10 -2毫巴的氦氣分壓，并引導(dǎo)到構(gòu)造區(qū)域，以便增強熱傳遞和冷卻部件。而過度熔化會導(dǎo)致熔池內(nèi)的湍流增加和過度蒸發(fā)，導(dǎo)致在塊狀材料內(nèi)形成氣孔。Tammas-Williams et al.通過電子束-PBF和使用的X射線計算斷層圖像技術(shù)（XCT）建立了TI6Al4V結(jié)構(gòu)，以顯示空隙的形成，并使其和使用的處理參數(shù)直接對應(yīng)。類似地，Antonysamy等人 研究了用電子束-PBF產(chǎn)生的Ti6Al4V部件的晶粒結(jié)構(gòu)和織構(gòu)形成，并且得出結(jié)

9、論，與材料相比，表面掃描（作為掃描策略的一部分）產(chǎn)生明顯不同的晶粒結(jié)構(gòu)，這也會導(dǎo)致上述類型材料的不連續(xù)的形成。表3所示為上面討論的材料不連續(xù)性的總結(jié)就目前技術(shù)而言, 一般采用攝像機或光電晶體管在線檢測熔池的形貌。但是, 使用這些設(shè)備的難點問題是激光熔覆過程中熔池圖像容易受到粉末流、等離子體等的污染。6. 粉末床熔合的無損傷原位監(jiān)測方法1. 使用IR(紅外)相機的非接觸式熱測量方法已經(jīng)探索了許多用于激光PBF和電子束PBF的無損傷原位監(jiān)測方法，常見的是熱成像和視覺監(jiān)測方法，但一些更新的測試技術(shù)也在研究中。使用紅外（IR）相機提供了替代的非接觸式熱測量，具有更大的捕獲速率和更高的精度。Krauss

10、等人已經(jīng)使用IR相機探討在激光PBF處理過程中由于散熱不足引起的孔隙和其他不規(guī)則性的檢測。這些通過觀察EOSINT M270粉末床的溫度分布來進行，使用IR照相機在長波紅外（LWIR）波長帶和50Hz采樣頻率來處理Inconel 718。將未冷卻的微測輻射熱計檢測器Infratec Variocam hr頭安裝在與構(gòu)建平臺成45°角的位置，放在機器窗口的鍺屏蔽玻璃之外，如圖4（a）所示。這種布置允許視場范圍為160mm×120mm，大約占整個搭建平臺的30%。由于可達性限制，檢查設(shè)備不能設(shè)置在建造室內(nèi)。該研究旨在確定在構(gòu)建過程中由工藝參數(shù)變化或隨機過程誤差引起的偏差，以及零

11、件內(nèi)部空腔和人為瑕疵的檢測。結(jié)論是，只要在大于20ms的時間尺度處發(fā)生偏差，就可以通過將不同的測量值與預(yù)定的參考值進行比較來檢測它們，可以檢測到低至100m的材料不連續(xù)性。具有人工缺陷的樣品中的熱影響區(qū)的示例熱分析圖如圖4（b）所示。這種外部安裝的固定攝像機方法雖然不需要對構(gòu)建區(qū)域進行額外的照明但卻不允許在整個構(gòu)建區(qū)域上進行檢查。安裝屏蔽玻璃以保護照相機在激光加工期間免受光學(xué)損傷，并且設(shè)備從外部安裝，消除了對光學(xué)器件清潔的顧慮。值得注意的是，如果在AM機器中集成IR系統(tǒng)，就需要保護相機免受產(chǎn)生的大量灰塵或煙霧，這些會污染IR設(shè)備并使其不精確。2. 高速攝像機監(jiān)測高速攝像機已經(jīng)用于熔池監(jiān)測，但是

12、它們也可以用于檢測粉末床水平上的誤差和材料的不連續(xù)性。可以監(jiān)測粉末床上由于零件件的卷曲而造成的不平，因為材料凸起的區(qū)域會損壞或磨損涂覆刀片，從而中斷粉末層的隨后分布。如圖5（a）所示，相機與粉末床偏轉(zhuǎn)一個角度安裝，并使用簡單的校準(zhǔn)算法消除透視失真。需要多個光源來提供平行于重涂器并垂直于構(gòu)建平臺的照明。在加工之前可以檢測功率分布的不足，從而在任何材料產(chǎn)生不連續(xù)之前校正粉末供應(yīng)。圖5（b）示出了由損壞的修復(fù)刀片在粉末床中引起的缺陷的示例圖像3. CCD照相機系統(tǒng)如圖6所示，SVCam-hr29050，SVS-VISTEK單色CCD照相機系統(tǒng)通過觀察窗聚焦，并運行Hartblei Macro 4/1

13、20 TS超級旋轉(zhuǎn)器以減少構(gòu)建平面的透視失真。獲得130mm×114mm的視野，覆蓋用于本研究的小構(gòu)造平臺，增加視場以監(jiān)視整個250mm×250mm構(gòu)建平臺會導(dǎo)致空間分辨率的降低。在500mm處獲得在白色背景上相隔40m的兩條40m黑色線的分辨率。使用在機器背面上的啞光反射器和涂覆器葉片的漫射照明來避免相機CCD傳感器的飽和。對于每一層，獲取兩個圖像:一個在粉末沉積之后，另一個在熔融之后。在圖像中可以觀察到粉末床中的空隙，粉末降解（通過比較）以及發(fā)生無支撐結(jié)構(gòu)卷曲的區(qū)域；這些升高的區(qū)域可以被識別出來，如圖7（a），詳細(xì)圖像如圖7（b）。隨后，開發(fā)了處理軟件以識別粉末床的凸出

14、區(qū)域。為了加快識別過程和減少計算負(fù)荷，輸入CAD模型來創(chuàng)建用于分析零件周圍的區(qū)域。3. SLM(選擇性激光燒結(jié))缺陷監(jiān)測系統(tǒng)使用的檢測器可以分為兩種：空間積分（如光電二極管）、空間分辨（CCD相機和CMOS相機）。但是這些方法提供的關(guān)于材料表面的結(jié)構(gòu)信息非常有限。因此要求圖像傳感器與相互作用區(qū)域與其鄰近區(qū)域的照明結(jié)合起來，從而來捕獲表面結(jié)構(gòu)和熔池的形狀。激光材料加工的同軸控制系統(tǒng)的例子有：激光釬焊、復(fù)合激光電弧焊接、激光焊接和切割。在激光釬焊過程中，焊條的位置和方向等工藝參數(shù)或者液相的尺寸可以通過分析CMOS相機拍攝的圖像得到。此外，還可以對焊縫的凝固表面進行評估。對于復(fù)合激光電弧焊接，可以確

15、定出熔池和固-液相之間的邊界。在焊縫缺陷剛發(fā)生時就可以被觀測出來。激光焊接和切割加工過程中，激光加工探頭與被加工件之間的相對移動和熔池的幾何尺寸可以通過安裝的過程檢測系統(tǒng)獲得。Kruth等人提出了一個可以檢測SLM過程來調(diào)節(jié)激光的功率，改進了結(jié)構(gòu)凸出的問題。加工圖象記錄儀與兩個傳感器（CMOS相機和光電二極管）同軸布置。通過CMOS相機得到的熔池尺寸關(guān)系與光電二極管的信號相結(jié)合，系統(tǒng)可以根據(jù)不同區(qū)域的導(dǎo)熱性（如凸出結(jié)構(gòu)）來調(diào)整激光的輸出功率。為了在高速掃描下得到高質(zhì)量的處理圖片，額外的照明設(shè)備是必須的。此外，由固定相機可拍攝的圖片區(qū)域是有限的，因此將加工檢測系統(tǒng)設(shè)計成同軸組裝結(jié)構(gòu)。掃描時工藝檢

16、測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，加工激光束通過分色鏡反射到掃描設(shè)備上，掃描設(shè)備根據(jù)從CAD模型獲得的幾何數(shù)據(jù)將激光束偏轉(zhuǎn)。最后，激光束通過f-鏡片聚焦到加工區(qū)域。加工區(qū)域通過照明激光束照明。照明激光束通過電子束分束器偏轉(zhuǎn)，并且通過分色鏡傳播。通過加工激光束可以實現(xiàn)定位和聚焦。加工區(qū)域的圖像信息通過f-鏡片、掃描頭、分色鏡分光板在整個系統(tǒng)中傳輸。裝配必須設(shè)計成可以避免圖像不清晰并且確保圖像信息可以被高速相機捕捉到總而言之，用于激光PBF的原位監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)工作集中于使用在線相機對熔池進行監(jiān)測，結(jié)合光電二極管和一些閉環(huán)控制熔體池溫度。不太復(fù)雜的離線系統(tǒng)不需要機器集成，課進一步用于研究熔池行為。目前，測

17、微技術(shù)很流行，但是有限的視野和數(shù)據(jù)捕獲速率限制了閉環(huán)系統(tǒng)的發(fā)展。IR系統(tǒng)已經(jīng)顯示出對激光PBF處理的原位檢測的良好潛力，已經(jīng)進行熔融池監(jiān)測以及諸如（人造）孔的材料不連續(xù)性的檢測，但是尚未被集成到機器中（是一個獨立的系統(tǒng)）。盡管分析任務(wù)在很大程度上是手動活動，并且仍然要實現(xiàn)閉環(huán)反饋，使用高速照相機對更寬的粉末床進行成像已經(jīng)使得粉末床中由于重涂器的損壞和過度加工導(dǎo)致部分卷曲的區(qū)域出現(xiàn)缺陷。7. 原位工藝檢測面臨的難點及一些改進方案1. 原位工藝檢測面臨的難點雖然激光和電子束-PBF工藝遵循大致相同的工藝步驟，但是不同的設(shè)備和工藝條件為原位工藝檢測提出了許多挑戰(zhàn)。例如，（1） 用于在電子束-PBF處

18、理期間偏轉(zhuǎn)電子束的電子磁性線圈禁止同軸布置；（2） 并且來自熔池的金屬的蒸發(fā)和冷凝會導(dǎo)致機器觀察窗的金屬化；（3） 加工在真空中進行，限制了檢查設(shè)備集成于機器內(nèi)部；（4） 由于電子束能量源的快速，瞬態(tài)性質(zhì)，基于測溫的方法被認(rèn)為是不適合的。 2.現(xiàn)有的一些改進方案Schwerdtfeger等人配備了Arcam A2電子束-PBF系統(tǒng)和FLIR Systems A320紅外攝像機，處理分辨率為320×240像素。將相機與電子束槍一起以與粉末床成15°的角度放置，用硒化鋅（ZnSe）窗口屏蔽以保護設(shè)備免于金屬化。在熔化之后及在下面的粉末層被掃過之前快速拍照，將該圖像與研磨樣品的光

19、學(xué)圖像進行比較。IR圖像的分辨率是有限的，但是與發(fā)現(xiàn)的空隙相關(guān) - 表明較高熱輻射的區(qū)域?qū)?yīng)于材料缺陷。通過隨后的銳化和改變圖像的對比度來提高圖像質(zhì)量。盡管自動化過程需要通過實施閉環(huán)系統(tǒng)從檢測到修復(fù)來進行,這種視覺成像設(shè)置可以了解隨著構(gòu)建的進行缺陷將如何在層與層之間傳遞。Rodriguez等人將IR相機結(jié)合到Arcam電子束-PBF機中，如圖8（a）所示，以便分析每個構(gòu)層的表面溫度分布。此外，此信息用于修改之后圖層的構(gòu)建設(shè)置。選擇FLIR Systems SC645高分辨率（640×480像素）紅外攝像機集成到Arcam A2中,其測量溫度范圍可以達到2000。安裝紅外攝像機需要進行

20、大量的機器改裝，包括用ZnSe玻璃代替以前的攝像機，安裝保護擋板，保護ZnSe窗口，以及安裝氣動致動器以激活擋板?？梢杂檬謩臃治鰣D像, 測量從表面發(fā)射的輻射、來自物體的輻射、來自環(huán)境源的反射輻射和來自大氣的輻射, 并將其轉(zhuǎn)換為相對溫度讀數(shù)。在加工期間由“過度熔化”引起的材料不連續(xù)性可以從所產(chǎn)生的IR圖像中識別出來，如圖8（b）所示8. 其他的方法(1) 中子射線照相使由LiF / ZnS閃爍體產(chǎn)生，將中子轉(zhuǎn)換成光，然后可以由CCD相機檢測(2) LU（激光超聲波）使用激光來產(chǎn)生和檢測超聲波，并且可以用于檢測材料不連續(xù)性，用于材料表征和確定材料厚度。脈沖激光用于產(chǎn)生超聲波，并且當(dāng)波到達檢測點時，

21、用連續(xù)波激光干涉儀檢測小表面位移。LU是非接觸式的，可用于彎曲或難以接近的區(qū)域，使其適用于AM。(3) 超聲波測試可以有效地檢測材料的缺陷，厚度，粒度，密度/孔隙率和機械性能，但是由于接觸超聲波不能在500K以上工作，其使用僅限于超聲波固結(jié)（UC）的原位檢查，而且測量系統(tǒng)對表面光潔度和顆粒噪聲高度敏感。(4) X射線反向散射技術(shù)（XBT）適用于檢查AM部件，因為它不易受表面粗糙度的影響。由于X射線源和檢測器位于物體的同一側(cè)，因此可以容易地對大結(jié)構(gòu)進行測試; 實時成像允許遞歸掃描。采用XBT的突出挑戰(zhàn)包括制定標(biāo)準(zhǔn)和程序，高掃描速度所需的大型設(shè)備以及定制X射線源的有限可用性(5) 非直接的無損探傷

22、方法:熱分析和光學(xué)分析，沒有原位和在線測量（用于選擇性激光燒結(jié)），不能直接獲得缺陷的尺寸和特征?？梢曰趯θ鄢氐谋O(jiān)測情況進行分析推斷缺陷的信息。在鎳基合金的零件制造中，使用溫度記錄（由紅外攝像機檢測得到）用通過檢測冷卻速率而獲取的小于100m的缺陷來對零件構(gòu)造進行分析(6) 直接檢測技術(shù)研究零件原位的物理現(xiàn)象。選擇性激光燒結(jié)制造中，在搭建平臺的下方安裝一個超聲波傳感器來對零件的構(gòu)造進行探測。這種檢測方法提供的缺陷的尺寸和位置信息很有限，只提供在加工過程中所檢測出的缺陷所在的層數(shù)。關(guān)于選擇性激光燒結(jié)的光學(xué)斷層成像檢測技術(shù)（OCT）的研究表明用表面和表面下的信息來實現(xiàn)工藝檢測是可行的。波長低至9m

23、的表面缺陷和粗糙度都可以被分辨出來，燒結(jié)材料表面之下低至200m處的材料松動也可以被檢測到。尺寸大于100m的表面缺陷可以被檢測到(7) 非直接非原位零件檢測技術(shù)：X射線計算機斷層技術(shù)（XCT）。用XCT技術(shù)對電子束粉末融床樣品的分析表明，其可以檢測出120m以上的缺陷8. AM質(zhì)量控制未來發(fā)展方向(主要突破點)（1）基于視覺和熱計量解決方案在某種程度上解決了AM的質(zhì)量控制問題，但是具體需要的是在相對大的區(qū)域（高達幾平方厘米）上將3D結(jié)構(gòu)以較高的空間分辨率表征出來的能力。（2）AM測量任務(wù)越來越受物體面的光學(xué)基本原理限制，例如：空間分辨率和視場之間的平衡；由于運動模糊導(dǎo)致的有效空間分辨率的損失

24、；整個檢查區(qū)域的光學(xué)性質(zhì)的動態(tài)范圍。這些限制意味著整個表面的更快的“強力”測量對數(shù)據(jù)管理和分析提出了巨大挑戰(zhàn)。（3）AM計量挑戰(zhàn)的一個潛在解決方案是使用混合儀器，用相對低分辨率的傳感器（例如，基于相機的傳感器）檢測需要的區(qū)域，然后使用局部化的高分辨率傳感器來“感應(yīng)”這片區(qū)域。在一些情況下，低分辨率傳感器可以使用檢測從感興趣點（如劃痕）的散射光的方法，因此允許高分辨率檢測而不需要成像。最后，需要開發(fā)用于處理當(dāng)在相對大的區(qū)域上測量到高分辨率圖像時將產(chǎn)生的潛在非常大的數(shù)據(jù)集的方法。（4）為了減小材料的不連續(xù)性而采用的對材料參數(shù)的實時識別和閉環(huán)控制受限于差的空間分辨率，觀察區(qū)域的有限性，高時間負(fù)荷（5

25、）要處理的數(shù)據(jù)太過于龐大。電子束選區(qū)熔化成形技術(shù)缺陷：基于SEBM成形原理，如果成形工藝控制不當(dāng)，成形過程中容易出現(xiàn)“吹粉”和“球化”等現(xiàn)象，并且成形零件會存在分層、變形、開裂、氣孔和熔合不良等缺陷。1. Ralph B. Dinwiddie, Ryan R. Dehoff, Peter D. Lloyd, Larry E. Lowe and Joe B. Ulrich. Thermographic In-Situ Process Monitoring of the Electron Beam Melting Technology used in Additive Manufacturing（

26、1） 橡樹嶺國家實驗室用ARCAM電子束熔化技術(shù)，采用增材制造的方式直接由金屬粉末加工具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的零件。盡管已經(jīng)證實這項技術(shù)可以減少花費、減少加工間隔時間、能夠加工出采用傳統(tǒng)加工技術(shù)不能加工出來的有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的零件，要保證零件的質(zhì)量卻有很大的挑戰(zhàn)。由于加工過程是材料一層一層依次沉積而成，可以在不損壞零件的前提下對每一層進行檢測。由熔池里的金屬蒸發(fā)和凝結(jié)而在零件內(nèi)表面形成敷金屬給現(xiàn)場過程監(jiān)控帶來了很大的困難。本研究提出了一個解決在電子束融化制造過程中對加工室內(nèi)的情況連續(xù)成像的辦法。這里使用了一個不斷移動的聚酯亞胺薄膜膠卷盒。結(jié)果與現(xiàn)場過程監(jiān)控技術(shù)及其對機械性能和加工可靠性的提高有關(guān)。（2） 本文描述了一種溫度記錄圖的方式來對電子束融化加工進行監(jiān)測的方法。電子束融化加工技術(shù)是由瑞典的ARCAM公司提出的，整個加工過程在為加熱的真空室（也稱