Excelitas旗下Axsun SS-OCT 助力工业应用（上）：增材制造

作者: Nate Kemp, Stella Zhu

扫描光源光学相干断层成像（SS-OCT）技术已经在医疗界取得了巨大成功，尤其是在眼科和心血管疾病的诊断中。近年来，SS-OCT在工业领域中也崭露头角。从增材制造、激光焊接，到涂层检测和药物制造，SS-OCT为工艺质量控制和产品开发提供了前所未有的可能性。

本文是三篇系列文章的首篇，专注于SS-OCT在增材制造中的应用。

选择性激光烧结

选择性激光烧结（SLS）是增材制造的重要技术 ，它使用高功率激光逐层熔融金属粉末颗粒 ，以创建立体结构。金属粉末床中的微小不规则性可能会导致印刷缺陷 ，为了减少这种缺陷引起的浪费，需要粉末床实时监控技术。

图1：A. SLS 金属粉末床的 3D OCT 渲染; B.二维 OCT 断层扫描。 

如图1所示，OCT 可以表征粉末床并区分熔融区域和非熔融粉末 ，还可以测量微小高度不规则性 ，这些不规则性在沉积多层后会累积成翘曲区域。

图2：OCT 连接到重涂机臂上，或与加工激光束内联集成。 

OCT扫描仪可以连接到重涂机臂上 ， 以表征表面粗糙度并识别一轮烧结前后的不规则情况，为烧结过程提供关键信息。OCT 光束也可以与加工激光束内联集成 ，以便在烧结过程中对小孔深度和孔隙率进行测量（图2）。

无损断层成像

OCT 在增材制造中的另一个应用领域是 ，半透明材料（如聚合物）的无损断层成像。

图3：层厚约为 500 µm 的 3D 打印零件（PLA 长丝）。A. X-Y 方向顶层横截面（实心）；B. A图横截面上的小空隙；C. X-Y 方向更深的横截面（显示空隙）；D. C图横截面上的大空隙。 

图3展示了如何使用3D OCT数据集来识别PLA长丝挤出部件中的次表面缺陷或空隙。X-Y 图像在相对应的不同深度处重建 ，根据正交平面中的水平蓝色光标位置。图3A和3B中，可以看到顶层剖面图几乎连续；但在图3C和3D中，更深层次的剖面图显示该部件中包含大空隙结构 ，这些空隙从外部看不出来。在这些情况下，OCT 成像可用于材料和工艺的开发、质量的确保 ，如果实时识别和纠正缺陷，则可以降低报废率。

【关于Axsun】

Axsun成立于1998年，具有电信背景 ，并于2019年被埃赛力达收购。Axsun SS-OCT激光器在OCT主要医学成像应用处于市场优先地位 ，我司客户包括医学成像、工业过程控制和石油市场的系统制造商。我们每年生产数千台 OCT 激光器 ，我们的核心平台技术和经验丰富的工程团队 ，使我们能够快速扩大规模，迎接新应用的新客户。埃赛力达通过其 AXSUN 品牌提供大量的 SS-OCT 产品。产品范围从紧凑型扫频激光的子组件 ，到定制的数据采集处理的电子设备 ，再到适合各种特定应用扫描仪的、即插即用的集成成像解决方案。Axsun 产品以 OEM 的方式提供 ，根据应用的要求和客户工程团队的成像专业知识 ，为系统集成商提供广泛的选项 ，以便与他们自己的组件、软件和系统配对。

【关于埃赛力达科技Excelitas Technologies Corp.】

埃赛力达科技是一家工业技术制造商，专注于提供具有市场驱动力的创新光子解决方案，满足我们OEM和终端客户对照明、光学、光电、成像、传感和检测的需求。埃赛力达服务于生物医学、科学、半导体、工业生产、安全和安保、消费品、国防和航空航天领域的众多应用，致力于促进客户在众多终端市场取得成功。我们的团队由 7,500 多名专业人员组成，他们在北美、欧洲和亚洲工作，为全球客户提供服务。