在增材制造领域的革新浪潮中，Exosens 旗下的 Xenics 团队凭借 Xenics 相机的突破性技术，在 MultipLICITY 项目中书写了 3D 打印工艺监控的新篇章。作为核心技术载体，Xenics 相机以实时短波红外（SWIR）成像能力，为多材料 3D 打印提供了前所未有的工艺监控与缺陷检测解决方案，推动行业向高精度、智能化方向迈进。

一、Xenics 相机：3D 打印的 “高速视觉神经”

Xenics 相机 Cheetah + 系列专为 3D 打印场景深度优化，成为连接激光能量输入与材料成型质量的关键枢纽：

·超高速数据捕获：Xenics 相机 Cheetah + 在全画幅模式下实现 1700 Hz 的超高帧率，而在感兴趣区域（RoI）模式中，帧率更可飙升至 60kHz。这一特性使其能够精准捕捉多激光系统在烧结过程中熔池的瞬态变化 —— 从激光束与金属粉末的毫秒级相互作用，到熔池表面的热对流与蒸汽羽流的动态演变，Xenics 相机为工艺分析提供了 “逐帧可见” 的高速影像数据。

·SWIR 光谱穿透优势：覆盖 900-1700nm 的 SWIR 波段，使 Xenics 相机能够穿透 3D 打印过程中产生的烟雾、飞溅颗粒及半透明材料，清晰成像传统可见光相机难以观测的区域。例如，在激光粉末床熔融（LPBF）工艺中，Xenics 相机可直接捕捉熔池边界的温度分布，为实时调整激光功率、扫描速度等参数提供精确依据。

二、Cheetah + 相机的核心技术亮点

1. 动态 RoI 功能：聚焦缺陷 “发源地”

Xenics 相机的 RoI（感兴趣区域）技术允许用户在空间或光谱维度自定义检测范围，实现 “精准打击” 式监控：

·空间 RoI：针对熔池中心、层间结合面等缺陷易发区域，Xenics 相机可在这些局部区域以最高 60kHz 的帧率进行超高速成像，捕捉微裂纹、未熔颗粒、气孔等早期缺陷信号。检测精度达 50μm 级，相当于人类发丝直径的 1/2，确保细微缺陷无所遁形。

·光谱 RoI：通过设定特定 SWIR 波长区间（如 1450nm 水吸收峰、980nm 金属氧化特征波段），Xenics 相机可实时监控材料成分变化。例如，在聚合物打印中，通过追踪 1450nm 处的光谱信号，精准检测材料中的水分含量，避免因水分残留导致的打印件力学性能下降。

2. 热成像精密校准：从 “定性观测” 到 “定量控制”

Xenics 相机内置可追溯的温度校准算法，支持 - 40°C 至 1500°C 宽温范围的精确测量，温度误差控制在 ±2% 以内。在打印过程中，相机实时生成熔池温度场热图，与预设的工艺窗口（如钛合金 LPBF 的理想熔池温度为 2400-2700°C）进行动态比对。当检测到温度异常（如骤升超过 3000°C 或骤降低于 2000°C），Xenics 相机立即触发毫秒级反馈，联动调整激光参数，将缺陷发生率降低 60% 以上，实现从 “事后检测” 到 “实时闭环控制” 的质变。

3. 多材料工艺适配：复杂结构的 “光谱解析器”

面对多材料 3D 打印（如金属 - 陶瓷复合、塑料 - 纤维增强等）的复杂场景，Xenics 相机的宽光谱覆盖能力展现出独特优势。不同材料在 SWIR 波段的发射率差异（如铝合金发射率 0.05、氧化铝陶瓷发射率 0.88）被转化为清晰的灰度对比，使相机能够精准识别材料过渡界面的结合质量。在航空航天领域的涡轮叶片打印中，Xenics 相机成功检测出镍基高温合金与陶瓷涂层界面的微裂纹，助力提升部件在高温环境下的服役寿命。

三、MultipLICITY 项目：开启智能打印新纪元

Xenics 相机驱动的 SWIR 成像技术，正推动 3D 打印从 “试错生产” 迈向 “精准制造”：

·质量控制革新：通过实时监控熔池动态与材料相变，Xenics 相机帮助制造商将打印件的良品率从传统方法的 70% 提升至 95% 以上，大幅减少材料浪费与时间成本；

·工艺效率提升：超高速成像与实时反馈机制，使多激光并行打印系统的协同精度提升 30%，单部件打印时间缩短 40%；

·可持续性升级：精准的缺陷检测与过程控制，减少了因次品产生的工业废料，契合全球制造业对绿色制造的迫切需求。

结论：Xenics 相机，3D 打印的 “未来之眼”

从金属增材制造的熔池监控，到多材料复合打印的界面检测，Xenics 相机以超高速 SWIR 成像技术，为 3D 打印行业装上了 “智能视觉系统”。其卓越的速度、精度与光谱解析力，不仅解决了现有工艺的痛点，更开启了复杂结构精密制造的新可能。

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