增材制造工艺流程
温泽与NIDEC持续深化合作，通过温泽exaCT U工业CT系统推进定向能量沉积（DED）增材制造研究。该技术已集成至NIDEC机床美洲公司的LAMDA系统上，可实现高硬度金属的精密加工。
自1987年增材制造技术在日本问世以来，多种创新应用应运而生，成功实现了从CAD数字模型到实体三维物体的转化。如今，这项技术已能制造高度复杂的几何结构，并在众多工业领域获得广泛应用。本文将重点探讨定向能量沉积技术（DED）及如何保障产品质量。
关于LP-DED技术
激光粉末定向能量沉积（LP-DED）是一种先进的增材制造工艺，通过聚焦激光束逐层熔融金属粉末来制造三维实体部件。该技术采用喷嘴将金属粉末精确输送至激光形成的熔池中，不仅能实现材料的精准定位沉积，还可成型复杂的设计特征。
相较于粉末床熔融等其他增材制造工艺，激光粉末定向能量沉积（LP-DED）技术具有显著优势：该技术可直接在现有零部件上进行加工，特别适用于部件修复、特征添加以及制造材料性能呈梯度变化的功能性构件。此外，LP-DED技术具备更广泛的材料适应性，能够加工包括难熔金属在内的多种特殊材料。
核心优势
NIDEC LAMDA LP-DED系统的关键优势在于无需完整环境舱即可实现大型金属件的增材制造。这一技术通过局部保护气体装置实现——该气体保护罩环绕沉积区域，有效减少激光和金属粉末与周围环境的相互作用，从而降低蒸汽飞溅和氧化风险。相较于传统舱式增材制造系统，该设计不仅简化了设备配置，同时降低了成本和能耗。
NIDEC的技术突破在于采用实时监测与反馈控制系统。结合人工智能和机器学习技术，LAMDA系统能够早期识别异常，并在部件受损前自动停止加工流程。
得益于其多材料兼容性、部件修复能力及规模化生产优势，LP-DED技术已成为航空航天、汽车制造和能源装备等领域的核心工艺。随着工艺控制和材料研发的持续突破，该技术有望在增材制造领域发挥更关键的作用。
温泽exaCT U工业CT无损检测技术
工业计算机断层扫描（CT）是一种先进的无损检测技术，能够实现零部件内部结构的精细成像，并可穿透金属、塑料等多种材料。温泽exaCT U结合自主研发的专业分析软件成为工程测量领域的强大工具。该技术历经数十年发展，不仅可实现快速检测及传统测量方法无法观测的内部结构，更能显著提升检测效率与经济效益。相较于其他检测设备，exaCT U技术可对内部结构、材料特性及潜在缺陷进行深度解析。
工业CT系统在材料检测中具有不可替代的价值，能够揭示金属材料内部的隐蔽特征。特别是在定向能量沉积（DED）技术应用中，当对现有部件进行特征增材或制造材料性能呈梯度变化的功能构件时，材料质量的精准把控至关重要。温泽exaCT U系统可精确测量材料密度，据此评估其强度与耐久性，并能检测出影响材料性能的孔隙，以及肉眼不可见但可能导致产品严重失效的微裂纹。
exaCT U工业CT系统的另一重要应用是检测零部件的尺寸精度，确保其符合规定的尺寸和公差要求。这种检测能力对精密制造行业至关重要。具体可通过以下两种方式实现：
◆ CAD数模与实际CT扫描数据的比对；
◆ 当缺少CAD数据时，可采用参照件扫描数据与待测件扫描数据的对比分析。
exaCT U监测定向能量沉积成型件缺陷
定向能量沉积（DED）工艺中最常见的缺陷是气孔和裂纹，这些缺陷主要由增材制造过程中残留的污染物引起。通过工艺分析可识别以下典型缺陷：毛刺、空腔、裂纹、气孔、表面纹路及粗糙度异常。这类分层缺陷在粉末床熔融（PBF）和DED工艺中均构成重大技术挑战，其修复作业具有较高复杂度。值得关注的是，现代CT检测软件能精确测量这些缺陷，为工艺修正提供关键数据支撑，从而确保最终产品质量。
气孔与空腔缺陷分析
气孔和空腔是增材制造铸件和模制件的常见缺陷，主要由金属凝固过程中截留的气泡或金属收缩形成的内部空腔（即缩松）导致。由于气孔本质是滞留气体，exaCT U可通过识别低密度区域实现高效检测。
专业软件对精准检测因密度波动造成的气孔缺陷至关重要。温泽WM | PointMaster CT分析工具，只需简单点击即可识别气孔。该软件支持质量工程师直观测量并可视化分析气孔的尺寸、形态及分布特征，操作人员可设定气孔尺寸范围并通过色标分类，避免误检微小气孔。
工业CT特别适用于检测增材制件的内部气孔，主要类型包括：
◆ 贯通性气孔 - 遍布整个零件
◆ 封闭性气孔 - 多集中于零件表面
检测重点应关注加工区域及其他高应力关键部位。
工业CT系统在分辨率和穿透性能方面存在一定局限性。其最大放大倍数和分辨率主要受X射线管性能、探测器及被测件在扫描区的定位三大因素影响。
部分先进CT系统通过扫描区域扩展技术，可实现多视场拼接以获取更大扫描范围。此外，转台精度作为关键指标，直接决定扫描的层厚分辨率。
断层扫描重建的体素尺寸(v)可通过公式v = p × M计算得出，其中：
◆ p代表探测器像素间距
◆ M为射线源-物体距离(SOD)与射线源-探测器距离(SDD)的比值
实际体素尺寸还受以下因素影响：
◆ X射线源漂移
◆ CT组件热膨胀效应
◆ 探测器及滑台倾斜角度
◆ 其他系统误差因素
在最优参数配置下，系统可稳定检测21-26µm范围内的空腔、堵塞及裂纹缺陷（置信度≥95%）。通过精确角度优化，检测灵敏度可进一步提升15-20%。针对边缘测量，系统需满足以下关键指标：
◆ 密度过渡区≤3像素
◆ 边缘锐度：3-4像素（理想值）
裂纹与内部断裂
裂纹成因分析与制造过程关键阶段的定位具有高度复杂性。通过裂纹检测及其在构件中的扩展路径观测，可为问题解决提供决定性依据。
在多数情况下，必须采用高分辨率CT技术（如温泽exaCT工业CT）才能精确定位增材制件中的裂纹缺陷。这些裂纹通常呈现不规则形态，可能沿多方向贯穿构件，其中制造过程中因冷却不均导致的裂纹识别尤为重要。通过温泽WM | PointMaster软件，可对裂纹进行可视化着色处理（类似气孔分析方法），进而研究材料特性与工艺参数的关系。该技术特别适用于拉伸测试后构件裂纹扩展路径的研究。
CT技术研究裂纹扩展的典型应用案例体现在防弹背心弹道测试分析中。通过温泽exaCT U扫描可以清晰呈现：在保持材料整体完整性的前提下，聚氨酯防护层受弹击后产生的层间分离状态，以及其对子弹或弹片等抛射物的阻抗机制。
温泽WM | PointMaster软件可实现CT扫描的亚体素级精度测量，用于评估：
◆ 材料几何形貌
◆ 力学强度特性
◆ 裂纹对材料性能的影响
内部几何偏差检测
温泽exaCT U工业CT扫描能够精准获取复杂零部件内外结构的完整数据。注塑件脱模后常因收缩和变形产生尺寸偏差，为此需采用补偿成型工艺：在注塑阶段预先使塑件形成"反向变形"，待冷却收缩后即可最大程度接近目标形状。
传统模具修整需要通过迭代后处理（铣削、磨削或电蚀加工）来调整几何形状。但这种方法不仅工艺复杂，还可能导致模具无法重复使用。
采用虚拟变形技术时，变形参数可通过仿真系统或实际扫描部件的检测结果获取。基于此，温泽WM | PointMaster软件能自动计算变形补偿结果，综合考虑以下因素：
◆ 局部体积变化
◆ 材料收缩特性
◆ 模具工程师经验参数
经自动计算的变形补偿几何数据，将通过WM | PointMaster强大的曲面重构功能及WM | Quartis软件转换为集成现有模具数据的CAD曲面模型。
针对关键增材制造部件，温泽exaCT系列可提供内外几何尺寸的精密测量与可靠缺陷检测。
关于温泽
德国温泽集团是全球工业计量和造型解决方案领域的供应商。温泽的产品包括配备了接触式和光学测头的三坐标测量机和齿轮测量中心、多测头系统、光学高速扫描系统和基于计算机断层扫描的三维x射线测量技术（工业CT）。除此之外，温泽还提供全面的测量软件，已被成千上万的用户用于零件的测量和分析。温泽的测量解决方案在汽车、航空航天、发电和医疗器械等众多行业中有大量运用。与此同时，我们提供的解决方案还支持在发电、电动汽车和增材制造等多个领域中的逆向工程、检测和分析。这些年来，温泽已经在全球安装了超过12,000台测量设备。其子公司和业务伙伴在50多个国家销售产品，并提供售后服务以满足客户需求。
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增材制造工艺流程
温泽与NIDEC持续深化合作，通过温泽exaCT U工业CT系统推进定向能量沉积（DED）增材制造研究。该技术已集成至NIDEC机床美洲公司的LAMDA系统上，可实现高硬度金属的精密加工。
自1987年增材制造技术在日本问世以来，多种创新应用应运而生，成功实现了从CAD数字模型到实体三维物体的转化。如今，这项技术已能制造高度复杂的几何结构，并在众多工业领域获得广泛应用。本文将重点探讨定向能量沉积技术（DED）及如何保障产品质量。
关于LP-DED技术
激光粉末定向能量沉积（LP-DED）是一种先进的增材制造工艺，通过聚焦激光束逐层熔融金属粉末来制造三维实体部件。该技术采用喷嘴将金属粉末精确输送至激光形成的熔池中，不仅能实现材料的精准定位沉积，还可成型复杂的设计特征。
相较于粉末床熔融等其他增材制造工艺，激光粉末定向能量沉积（LP-DED）技术具有显著优势：该技术可直接在现有零部件上进行加工，特别适用于部件修复、特征添加以及制造材料性能呈梯度变化的功能性构件。此外，LP-DED技术具备更广泛的材料适应性，能够加工包括难熔金属在内的多种特殊材料。
核心优势
NIDEC LAMDA LP-DED系统的关键优势在于无需完整环境舱即可实现大型金属件的增材制造。这一技术通过局部保护气体装置实现——该气体保护罩环绕沉积区域，有效减少激光和金属粉末与周围环境的相互作用，从而降低蒸汽飞溅和氧化风险。相较于传统舱式增材制造系统，该设计不仅简化了设备配置，同时降低了成本和能耗。
NIDEC的技术突破在于采用实时监测与反馈控制系统。结合人工智能和机器学习技术，LAMDA系统能够早期识别异常，并在部件受损前自动停止加工流程。
得益于其多材料兼容性、部件修复能力及规模化生产优势，LP-DED技术已成为航空航天、汽车制造和能源装备等领域的核心工艺。随着工艺控制和材料研发的持续突破，该技术有望在增材制造领域发挥更关键的作用。
温泽exaCT U工业CT无损检测技术
工业计算机断层扫描（CT）是一种先进的无损检测技术，能够实现零部件内部结构的精细成像，并可穿透金属、塑料等多种材料。温泽exaCT U结合自主研发的专业分析软件成为工程测量领域的强大工具。该技术历经数十年发展，不仅可实现快速检测及传统测量方法无法观测的内部结构，更能显著提升检测效率与经济效益。相较于其他检测设备，exaCT U技术可对内部结构、材料特性及潜在缺陷进行深度解析。
工业CT系统在材料检测中具有不可替代的价值，能够揭示金属材料内部的隐蔽特征。特别是在定向能量沉积（DED）技术应用中，当对现有部件进行特征增材或制造材料性能呈梯度变化的功能构件时，材料质量的精准把控至关重要。温泽exaCT U系统可精确测量材料密度，据此评估其强度与耐久性，并能检测出影响材料性能的孔隙，以及肉眼不可见但可能导致产品严重失效的微裂纹。
exaCT U工业CT系统的另一重要应用是检测零部件的尺寸精度，确保其符合规定的尺寸和公差要求。这种检测能力对精密制造行业至关重要。具体可通过以下两种方式实现：
◆ CAD数模与实际CT扫描数据的比对；
◆ 当缺少CAD数据时，可采用参照件扫描数据与待测件扫描数据的对比分析。
exaCT U监测定向能量沉积成型件缺陷
定向能量沉积（DED）工艺中最常见的缺陷是气孔和裂纹，这些缺陷主要由增材制造过程中残留的污染物引起。通过工艺分析可识别以下典型缺陷：毛刺、空腔、裂纹、气孔、表面纹路及粗糙度异常。这类分层缺陷在粉末床熔融（PBF）和DED工艺中均构成重大技术挑战，其修复作业具有较高复杂度。值得关注的是，现代CT检测软件能精确测量这些缺陷，为工艺修正提供关键数据支撑，从而确保最终产品质量。
气孔与空腔缺陷分析
气孔和空腔是增材制造铸件和模制件的常见缺陷，主要由金属凝固过程中截留的气泡或金属收缩形成的内部空腔（即缩松）导致。由于气孔本质是滞留气体，exaCT U可通过识别低密度区域实现高效检测。
专业软件对精准检测因密度波动造成的气孔缺陷至关重要。温泽WM | PointMaster CT分析工具，只需简单点击即可识别气孔。该软件支持质量工程师直观测量并可视化分析气孔的尺寸、形态及分布特征，操作人员可设定气孔尺寸范围并通过色标分类，避免误检微小气孔。
工业CT特别适用于检测增材制件的内部气孔，主要类型包括：
◆ 贯通性气孔 - 遍布整个零件
◆ 封闭性气孔 - 多集中于零件表面
检测重点应关注加工区域及其他高应力关键部位。
工业CT系统在分辨率和穿透性能方面存在一定局限性。其最大放大倍数和分辨率主要受X射线管性能、探测器及被测件在扫描区的定位三大因素影响。
部分先进CT系统通过扫描区域扩展技术，可实现多视场拼接以获取更大扫描范围。此外，转台精度作为关键指标，直接决定扫描的层厚分辨率。
断层扫描重建的体素尺寸(v)可通过公式v = p × M计算得出，其中：
◆ p代表探测器像素间距
◆ M为射线源-物体距离(SOD)与射线源-探测器距离(SDD)的比值
实际体素尺寸还受以下因素影响：
◆ X射线源漂移
◆ CT组件热膨胀效应
◆ 探测器及滑台倾斜角度
◆ 其他系统误差因素
在最优参数配置下，系统可稳定检测21-26µm范围内的空腔、堵塞及裂纹缺陷（置信度≥95%）。通过精确角度优化，检测灵敏度可进一步提升15-20%。针对边缘测量，系统需满足以下关键指标：
◆ 密度过渡区≤3像素
◆ 边缘锐度：3-4像素（理想值）
裂纹与内部断裂
裂纹成因分析与制造过程关键阶段的定位具有高度复杂性。通过裂纹检测及其在构件中的扩展路径观测，可为问题解决提供决定性依据。
在多数情况下，必须采用高分辨率CT技术（如温泽exaCT工业CT）才能精确定位增材制件中的裂纹缺陷。这些裂纹通常呈现不规则形态，可能沿多方向贯穿构件，其中制造过程中因冷却不均导致的裂纹识别尤为重要。通过温泽WM | PointMaster软件，可对裂纹进行可视化着色处理（类似气孔分析方法），进而研究材料特性与工艺参数的关系。该技术特别适用于拉伸测试后构件裂纹扩展路径的研究。
CT技术研究裂纹扩展的典型应用案例体现在防弹背心弹道测试分析中。通过温泽exaCT U扫描可以清晰呈现：在保持材料整体完整性的前提下，聚氨酯防护层受弹击后产生的层间分离状态，以及其对子弹或弹片等抛射物的阻抗机制。
温泽WM | PointMaster软件可实现CT扫描的亚体素级精度测量，用于评估：
◆ 材料几何形貌
◆ 力学强度特性
◆ 裂纹对材料性能的影响
内部几何偏差检测
温泽exaCT U工业CT扫描能够精准获取复杂零部件内外结构的完整数据。注塑件脱模后常因收缩和变形产生尺寸偏差，为此需采用补偿成型工艺：在注塑阶段预先使塑件形成"反向变形"，待冷却收缩后即可最大程度接近目标形状。
传统模具修整需要通过迭代后处理（铣削、磨削或电蚀加工）来调整几何形状。但这种方法不仅工艺复杂，还可能导致模具无法重复使用。
采用虚拟变形技术时，变形参数可通过仿真系统或实际扫描部件的检测结果获取。基于此，温泽WM | PointMaster软件能自动计算变形补偿结果，综合考虑以下因素：
◆ 局部体积变化
◆ 材料收缩特性
◆ 模具工程师经验参数
经自动计算的变形补偿几何数据，将通过WM | PointMaster强大的曲面重构功能及WM | Quartis软件转换为集成现有模具数据的CAD曲面模型。
针对关键增材制造部件，温泽exaCT系列可提供内外几何尺寸的精密测量与可靠缺陷检测。
关于温泽
德国温泽集团是全球工业计量和造型解决方案领域的供应商。温泽的产品包括配备了接触式和光学测头的三坐标测量机和齿轮测量中心、多测头系统、光学高速扫描系统和基于计算机断层扫描的三维x射线测量技术（工业CT）。除此之外，温泽还提供全面的测量软件，已被成千上万的用户用于零件的测量和分析。温泽的测量解决方案在汽车、航空航天、发电和医疗器械等众多行业中有大量运用。与此同时，我们提供的解决方案还支持在发电、电动汽车和增材制造等多个领域中的逆向工程、检测和分析。这些年来，温泽已经在全球安装了超过12,000台测量设备。其子公司和业务伙伴在50多个国家销售产品，并提供售后服务以满足客户需求。
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