用于飛機和其他關鍵系統的 3D 打印金屬部件，通常對質量、設計有着更嚴苛的要求。一個新系統允許對這些物品進行結構性缺陷的檢查，而且比以前更快、更便宜。
通常情況下，3D 打印的金屬合金物體是由微觀晶體的晶格組成的，它類似於木製物品的木紋。為了評估這種打印合金的強度和韌性，科學家使用掃描電子顯微鏡來確定晶體的大小、形狀和排列。這樣做不僅需要很長的時間，而且顯微鏡本身的成本從 5 萬美元到超過 100 萬美元不等。
在 Matteo Seita 助理教授的領導下，新加坡南洋理工大學的研究人員着手開發一種成本較低、勞動密集度較低的替代方法。他們創造的系統包括一個光學攝像機、一個類似手電筒的光源和一台運行基於機器學習軟件的筆記本電腦，該裝置的總成本約為 18400 美元。
用戶首先對打印物品的表面進行化學蝕刻，以顯示合金的微觀結構。這意味着在較大的生產量中，必須犧牲一件物品來進行檢查。接下來，相機被用來拍攝物體的多張照片，同時燈光被移動以從不同方向照亮它。
隨後，軟件通過分析微晶體在不同照片中的反射光散射方式，確定微晶體的形狀、大小和方向。這些信息反過來可以用來確定物體的強度和韌性。從開始到結束，檢查過程只需要大約 15 分鐘。
Seita說：“使用我們廉價和快速的成像方法，我們可以很容易地分辨出好的3D打印金屬零件和有缺陷的零件”。
關於這項研究的論文最近發表在《npj Computational Materials》雜誌上。