增材制造（或3D打印）改變了組件制造。借助分層制造金屬或塑料組件的能力，可以很容易地生產(chǎn)出具有精密公差的復(fù)雜形狀產(chǎn)品，而不是使用減材制造方法，即從較大的零件中消減材料，如利用整塊材料雕刻物件。直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）和電子束熔化（EBM）等技術(shù)為產(chǎn)品工程師提供了設(shè)計復(fù)雜組件的空間，而使用傳統(tǒng)減材制造技術(shù)無法實現(xiàn)這些組件，或其實現(xiàn)成本過于昂貴。

增材制造的另一個優(yōu)勢是制作原型的過程簡單且成本較低。您不必構(gòu)建特定工具或設(shè)置昂貴的生產(chǎn)運(yùn)行，仍可在一次性或小批量生產(chǎn)中減少浪費(fèi)并實現(xiàn)高性價比。

然而，從原型制作工具到可靠制造資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移給3D打印帶來了幾項挑戰(zhàn)，特別是在金屬增材制造領(lǐng)域。粉末床熔融術(shù)用于制造敏感應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜形狀產(chǎn)品，例如用于體內(nèi)植入的醫(yī)療器械或用于飛行的航空航天組件。在這些領(lǐng)域中，組件根本無法承受失敗。 

1/ 為什么認(rèn)證和化學(xué)分析非常重要？

與所有其他金屬成型工藝一樣，金屬粉末的成分須正確，以使最終產(chǎn)品具有正確的特征，不僅符合規(guī)格并避免缺陷，而且符合適用的當(dāng)?shù)睾蛧曳ǘㄒ?guī)則。然而，了解如何滿足要求、滿足合格的評定程序并獲得必要的認(rèn)證并不容易。

應(yīng)使用各種測試程序檢查每批原料粉末的化學(xué)性質(zhì)和均勻的粒度分布。即使對打印機(jī)進(jìn)行高強(qiáng)度清潔，也不能排除材料混合中會出現(xiàn)不合格品。那么，您是依靠所購買粉末的證書來保證質(zhì)量嗎？如何知道3D打印后粉末是否符合規(guī)格？

值得注意的是，在多次打印過程中頻繁回收粉末會使該過程容易受到外部污染，尤其是在從一種粉末轉(zhuǎn)換到另一種粉末時亦如此。另一種污染源是氧氣等氣體，這些氣體會在粉末中積聚，對化學(xué)成分和材料性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。此外，3D金屬打印過程本身也會在零件內(nèi)部產(chǎn)生缺陷。 

為了防止成品零件受到污染，有必要在打印前驗證原料粉末以及在裝運(yùn)前檢查成品零件的成分，從而降低廢品率、提高產(chǎn)量，并真正利用增材制造的優(yōu)勢。這就是火花OES可以成為重要輔助工具的原因。

2/ OES - 新應(yīng)用的成熟技術(shù)

直讀光譜儀是測量3D打印零件的解決方案。這種元素分析方法已使用了幾十年，是冶金工業(yè)中分析金屬和合金的重要的方法。火花光譜儀用于金屬加工中的無縫質(zhì)量控制，其適用范圍包括廢金屬中的伴生元素分析、來料控制、熔煉控制、出貨、制造。 

作為世界上營業(yè)額高和勞動者眾多的行業(yè)之一，鋼鐵業(yè)非常重要。我們最近開發(fā)的直讀光譜儀系列（OE系列）是分析鋼鐵材料的理想選擇。憑借新的檢測器技術(shù)，OE750能為金屬分析提供優(yōu)異性能。OE750可以分析超低碳鋼，監(jiān)測鋼鐵鑄造過程中的氮含量，以及測定這些應(yīng)用領(lǐng)域中的其他痕量元素。當(dāng)然，這款儀器還可為重要的合金元素提供可靠的結(jié)果。