XRM應用分享  

布魯克X射線部門 王金波

金屬增材制造（LPBF/EBM/DED 等）依托逐層熔凝實現復雜輕量化結構、隨形冷卻流道、點陣結構一體化制造，廣泛應用航空航天、能源、醫療植入件、高級裝備。但工藝穩定性差、內部缺陷隱蔽、質量一致性不足、缺少可靠微觀無損表征手段，長期制約批量工業化落地。

三維X射線顯微鏡（XRM）基于X射線斷層掃描重構，實現微米/亞微米級、非破壞、全三維內部結構可視化與定量測量，貫穿粉末原材料評價→工藝開發→成品質檢→失效分析全鏈條，針對性解決行業主要痛點。

1）傳統檢測手段存在破壞性、片面性，極易漏檢致命缺陷

2）金屬粉末原料品質缺少高效三維表征手段，源頭缺陷難以管控

3）工藝開發依靠 “試錯法"，缺陷形成機理難以直觀認知，參數優化周期漫長

4）復雜結構（點陣、薄壁、一體化冷卻通道）內部幾何與壁厚無法計量

5）熱處理、熱等靜壓（HIP）后微小缺陷演變無法定量追蹤

6）零件疲勞失效溯源困難，難以定位裂紋起源初始缺陷

布魯克三維X射線顯微鏡兼具高穿透、高分辨率、多尺度三大重大優勢，精確解決金屬增材制造檢測痛點。搭載高能微焦點射線源，穿透能力突出，可有效檢測鈦合金、鎳基合金等高致密金屬試樣；依托納米級焦點與精密幾何放大技術，實現亞微米級三維分辨，精確區分氣孔、匙孔、層間未熔合等細微缺陷。配合大面陣探測器、HART Plus智能掃描策略與 GPU 并行重建，大幅縮短掃描周期。

多尺度高分辨率成像技術，無需移出或切割樣品，一臺設備即可實現樣品整體無損三維成像，完成缺陷定量、內腔幾何測量、粉末品質篩查，助力工藝快速迭代，降低漏檢風險，滿足增材制造從原料研發到成品質控全流程高效表征需求。

▲ 合金粉末CT切片與三維立體圖像，顆粒平均直徑約200µm

▲ 設計模型與3D打印成品CT掃描數據在三維空間的配準，右圖通過彩色編碼顯示二者之間的尺寸偏差。

▲ 多材料復雜結構金屬構件孔隙結構定量分析

布魯克多尺度三維X射線顯微成像技術打通從粉末、工藝、成品到失效分析的微觀無損三維表征鏈路，把傳統 “抽樣破壞檢測" 升級為可視化、可量化、可追溯的全維度質量評價體系，助力企業降低廢品率、縮短工藝開發周期、滿足航空、醫療等高可靠性領域無損驗收規范，推動金屬增材制造從原型試制走向量產。

-轉載于《布魯克X射線部門》公眾號