德国阿莱德视觉EoSens高速相机实时监测金属3D打印缺陷

维度网讯，2026年5月6日，德国研究人员证明，阿莱德视觉EoSens 3CL高速相机能够实时检测激光粉末床熔融（LPBF）过程中的次表面缺陷特征，且无需修改激光路径或制造机器。LPBF是一种增材制造工艺，利用高功率激光逐层熔化金属粉末以构建复杂零件，但缺陷常源于已打印层下方，由飞溅引发。鲁汶大学的研究通过以每秒20,000帧捕获的原位光学特征与X射线计算机断层扫描确认的次表面孔隙率相关联，从而实现了实时监测。

飞溅是熔池喷射出的熔融金属液滴，其氧化、回落会导致微观结构异常、表面粗糙度升高等缺陷。飞溅的数量、速度和方向可测量，成为LPBF缺陷检测的关键特征。EoSens 3CL高速相机以偏离轴心25°安装，通过975 nm短波通滤波器在30 µs曝光下捕获316L不锈钢熔融过程，分辨率约100 µm/像素，能精细分辨单个飞溅事件。团队提取了过程区长宽比、面积、平均强度、飞溅速度和数量五个特征，发现扫描速度是过程不稳定的主要驱动因素。

EoSens 3CL高速相机通过Camera Link接口与NI PXI采集系统配对，以100 kHz同步MCP控制器数据，提供了逐帧解析飞溅事件所需的时间与空间精度，形成了与机器无关的非侵入式监控方案。主要发现是实时监测的飞溅数量与X-CT测量的锁孔孔隙率数量强相关，建立了表面特征与次表面缺陷的直接联系。

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