工业级 3D 打印中的质量控制与可靠性评估方法

一、引言

二、工业级 3D 打印质量控制方法

（一）打印前质量控制

1. 模型检查与修复
   在进行 3D 打印之前，首先需要对三维模型进行检查。模型可能存在一些问题，如非流形几何、自相交、破面等，这些问题会导致打印失败或出现质量缺陷。通过专业的模型检查软件，可以检测并修复这些问题。例如，对于存在微小破面的模型，可以通过自动修复功能填充破面，确保模型的几何完整性。同时，还需要对模型的尺寸精度进行检查，确保其符合设计要求，避免因模型错误导致的打印零件不符合预期。

2. 材料准备与检验
   材料的质量直接影响打印质量。对于工业级 3D 打印材料，无论是金属粉末、高分子丝材还是陶瓷粉末等，都需要进行严格的检验。检验内容包括材料的纯度、粒度、流动性（对于粉末材料）或直径均匀性（对于丝材）等。例如，金属粉末中的杂质可能会在打印过程中形成气孔或夹杂缺陷，因此需要采用光谱分析等方法检测杂质含量。同时，要确保材料的储存条件合适，防止材料受潮、氧化等，影响其性能。

3. 打印设备校准与参数设置
   打印设备的精度和稳定性对打印质量至关重要。在打印前，需要对设备进行校准，包括喷头的位置精度（对于材料挤出成型设备）、激光光路的校准（对于激光选区熔化设备）、运动平台的平整度和垂直度等。此外，根据材料和模型的特点，合理设置打印参数，如打印速度、温度（对于热加工工艺）、激光功率（对于激光类工艺）等。这些参数的设置需要通过实验和经验积累来确定最佳值，