增材製造 (AM) 通常也稱為 3D 列印，是從底層開始建立 3D 結構或零件的一個過程，通常為逐層建立。這一製造過程越來越受歡迎，但是若要獲得成功，還需要對零件的原料 (例如金屬粉末與聚合物粉末) 進行詳細的特性分析。為了滿足這一需求，Malvern Panalytical 提供了涵蓋許多主要 AM 過程中及所用材料的特性分析解決方案，包括：
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材料特性分析為何很重要？
增材製造零件的特性在很大程度上取決於它的底層微觀結構。而這又取決於原料 (金屬、聚合物) 的特性以及所使用的製程條件。在固定製程中，最大的變化來源來自材料。不一致的材料性質會導致成品零件性質不一致。因此，為了生產品質一致的增材製造組件，製造商需要瞭解並最佳化其材料特性。 包括金屬粉末、聚合物粉末或像是陶瓷與聚合物樹脂等其他材料的特性。
特性分析為何很重要？
這取決於所使用的增材製造過程以及所用材料的類型。舉例來說，在金屬粉床製程 (例如黏著劑噴塗成型與粉床熔融) 中，顆粒大小與顆粒形狀至關重要，因為它們會影響粉末的流動性及堆積。在這些製程中，化學分析同樣也非常重要 – 尤其是對於金屬粉末而言，因為粉末需要符合所指定材料的合金成分，而合金成分可能會影響到成品零件的性質。
結晶結構是金屬的另一項重要特性，因為某些 AM 過程所使用的快速加熱 - 冷卻週期可能會引起相變並產生殘餘應力，而這可能又會對機械特性-疲勞壽命等，造成影響。最後，對於在一些增材製造過程使用的聚合物材料而言，聚合結構 (分支、結晶度) 可能會影響液體與固體特性，包括黏度、模數以及熱特性。
精選內容
Characterizing the Particle Size and Shape of Polymer Powders for Additive Manufacturing
應用範例
Malvern Panalytical 提供哪些解決方案？
為了支援增材製造商進行材料特性分析，我們提供了一些分析工具。對於顆粒大小與形狀分析，我們提供了 Mastersizer 3000 與 Morphologi 4 – 具有高階自動化功能的桌上型儀器。Mastersizer 3000 使用雷射繞射技術來量測顆粒大小分佈。此一技術也被使用在我們的線上分析儀， Insitec 。對於顆粒形狀分析，Morphologi 4 自動成像系統使用數位相機來捕捉分散顆粒的高品質 2D 影像，並提供顆粒特定大小與形狀資訊。
對於元素分析，我們提供了 X 光螢光 (XRF) 解決方案，有落地式 (Zetium) 和桌上型 (Epsilon) 兩種形式可供使用，具體取決於應用需求。此外，為了支援結構與結晶分析，我們的主要解決方案是 X 光繞射 (XRD)，我們在落地式 (Empyrean) 和桌上型 (Aeris) 系統中都提供了此一解決方案。最後，為了確定聚合物材料的分子量與結構，我們提供了 Omnisec 作為主要解決方案，此一解決方案使用凝膠滲透層析法。
