科學(xué)家探索使用貝塞爾光束來改善3D金屬打印的孔隙和缺陷問題

2021-09-27 13:28:25來源：cnBeta 關(guān)鍵詞：3D打印激光光束閱讀量：21333

導(dǎo)讀：基于激光的3D打印技術(shù)憑借著擴展性和復(fù)雜性，已經(jīng)徹底改變了金屬零件的生產(chǎn)。但傳統(tǒng)上用于金屬打印的激光束仍然存在缺點，可能導(dǎo)致缺陷和不良的機械性能。

　　基于激光的3D打印技術(shù)憑借著擴展性和復(fù)雜性，已經(jīng)徹底改變了金屬零件的生產(chǎn)。但傳統(tǒng)上用于金屬打印的激光束仍然存在缺點，可能導(dǎo)致缺陷和不良的機械性能。探索高功率激光打印過程中常用高斯光束(Gaussian beam)的替代形狀，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的研究人員正嘗試解決這個問題，其中一個突破口就是激光粉末床熔融(LPBF)。

　　近日發(fā)表在《Science Advances》的一篇論文中，研究人員對被稱為貝塞爾光束(Bessel beams)的奇異光束形狀進行了實驗。這種光束擁有一些獨特的特性，如自愈和非衍射。研究發(fā)現(xiàn)，這些類型的光束的應(yīng)用減少了孔隙形成和“keyholing”(鍵合)的可能性，而高斯光束的使用加劇了LPBF的孔隙誘發(fā)現(xiàn)象。這項工作在該雜志2021年9月17日的封面上有所體現(xiàn)。

　　LLNL的研究人員說，這項工作表明，貝塞爾光束等替代形狀可以緩解LBPF技術(shù)中的主要問題：在激光與金屬粉末相遇的地方發(fā)生的巨大熱梯度和復(fù)雜的熔池不穩(wěn)定性。這些問題主要是由大多數(shù)現(xiàn)成的高功率激光系統(tǒng)通常輸出的高斯光束形狀引起的。

　　該論文的主要作者、LLNL研究科學(xué)家Thej Tumkur Umanath說：“使用高斯光束很像使用噴火器來烹飪你的食物；你不能很好地控制熱量如何沉積在材料周圍。有了貝塞爾光束，我們重新分配了一些遠離中心的能量，這意味著我們可以設(shè)計熱曲線，減少熱梯度，以幫助微結(jié)構(gòu)晶粒細化，并最終導(dǎo)致更密集的部件和更光滑的表面”。

　　傳統(tǒng)光束的另一個缺點是，它們在傳播過程中容易出現(xiàn)衍射(擴散)。貝塞爾光束由于其非衍射特性，可以提供更大的聚焦深度。因此，論文作者觀察到，使用貝塞爾光束時，工件相對于激光焦點的位置的公差增加了。放置對于工業(yè)系統(tǒng)來說是一個挑戰(zhàn)，因為這些系統(tǒng)經(jīng)常依靠昂貴而敏感的技術(shù)，在每次沉積一層金屬粉末時，將正在進行中的構(gòu)建定位在聚焦光束的焦點深度內(nèi)。

　　Tumkur解釋說：“貝塞爾光束因其非衍射和自愈特性而被廣泛用于成像、顯微鏡和其他光學(xué)應(yīng)用，但光束形狀工程方法在基于激光的制造應(yīng)用中相當少見。我們的工作解決了金屬增材制造領(lǐng)域中光學(xué)物理學(xué)和材料工程之間似乎存在的脫節(jié)問題，即采用設(shè)計光束形狀來實現(xiàn)對熔池動態(tài)的控制”。

　　(原標題：科學(xué)家探索使用貝塞爾光束來改善3D金屬打印的孔隙和缺陷問題)

上一篇：科學(xué)家成功構(gòu)建智能化RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測模型

下一篇：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)利用人工智能可高效預(yù)測蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)

我要評論

昵稱

匿名

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

表情

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)。

一周趣評：多款可重復(fù)使用火箭將于今年首飛或試驗；中國電信與中國聯(lián)通開展試驗低空通信網(wǎng)絡(luò)
大家好，歡迎來到《一周趣評》。2025年3月3日-3月9日，超算互聯(lián)網(wǎng)、可重復(fù)使用火箭、3D打印、低空通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域都呈現(xiàn)出了哪些有趣動態(tài)和精彩故事呢？我們一起來看一看吧！
火箭3D打印低空通信網(wǎng)絡(luò)
2025-03-10 16:49:19
太空直接造！完全采用3D打印技術(shù)的電噴霧發(fā)動機問世
研究團隊采用了雙光子打印和數(shù)字光處理兩種3D打印技術(shù)協(xié)同制造：雙光子打印技術(shù)用于精準構(gòu)建帶有尖端結(jié)構(gòu)的發(fā)射器模塊，而數(shù)字光處理技術(shù)則用于快速成型容納組件的大型流形塊。
3D打印電噴霧發(fā)動機
2025-02-20 11:20:13
漢邦激光新園區(qū)盛裝啟幕，裝備強國沙龍匯聚智能制造力量
2月15日，“云程發(fā)軔，篤行拓新”——漢邦激光新園區(qū)啟用儀式暨《裝備強國》系列活動-增材制造關(guān)鍵零部件及裝備沙龍隆重舉行。
漢邦激光3D打印
2025-02-19 13:26:23
“3D＋”鑄造工藝助力傳統(tǒng)鑄造實現(xiàn)生產(chǎn)新變革
傳統(tǒng)鑄造工藝面臨著生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動強度大、環(huán)保壓力大等諸多問題，3D打印與鑄造的融合則為我國鑄造產(chǎn)業(yè)的綠色升級帶來了關(guān)鍵契機。“3D＋”鑄造工藝是以3DP打印生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究應(yīng)用新工裝、新材料、新技術(shù)，進一步打造3D打印產(chǎn)品極限競爭力。
3D打印鑄造工藝
2025-02-19 13:16:59
工具制造的五大難題，3D打印如何輕松化解？Stratasys帶你走進未來制造
增材制造的核心優(yōu)勢在于“按需制造”。與傳統(tǒng)減材制造(如CNC加工)不同，3D打印通過逐層堆積材料來構(gòu)建物體，幾乎不產(chǎn)生材料浪費。
3D打印Stratasys
2025-02-14 10:28:23
榮譽表彰 | 2024年度智能制造推進新型工業(yè)化創(chuàng)新成果案例重磅發(fā)布，聯(lián)泰科技榜上有名！
本次評選聯(lián)泰科技共斬獲五項殊榮，囊括“2024年度智能制造推進新型工業(yè)化先鋒企業(yè)”、3D打印云平臺--優(yōu)聯(lián)智造云Unionfab Cloud榮獲“2024年度智能制造推進新型工業(yè)化優(yōu)選產(chǎn)品”、聯(lián)泰科技總經(jīng)理馬勁松先生榮獲“2024年度推進新型工業(yè)化先鋒人物”等。
聯(lián)泰科技3D打印
2025-02-14 10:12:43

版權(quán)與免責(zé)聲明：

凡本站注明“來源：智能制造網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-智能制造網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本站授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：智能制造網(wǎng)”。違反上述聲明者，本站將追究其相關(guān)法律責(zé)任。

本站轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非智能制造網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點或和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。如其他媒體、平臺或個人從本站轉(zhuǎn)載時，必須保留本站注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。如擅自篡改為“稿件來源：智能制造網(wǎng)”，本站將依法追究責(zé)任。

鑒于本站稿件來源廣泛、數(shù)量較多，如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本站聯(lián)系并提供相關(guān)證明材料：聯(lián)系電話：0571-89719789；郵箱：1271141964@qq.com。

不想錯過行業(yè)資訊？

訂閱 智能制造網(wǎng)APP

一鍵篩選來訂閱

信息更豐富

今日焦點/FOCUS 更多

熱門話題/TOPICS更多

人形機器人奏響“狂歡曲”

高難度！深圳眾擎實現(xiàn)全球首例人形機器人前空翻

宇樹科技王興興：預(yù)計年底H1機器人跑速達10米/秒超博爾特

“智能經(jīng)濟”駛?cè)氚l(fā)展“快車道”

AI智能體Manus橫空出世！中國AI實現(xiàn)自主執(zhí)行能力跨越式突破

數(shù)轉(zhuǎn)智改，安全先行！“以模制?！弊o航企業(yè)數(shù)智升級

精彩直播/VIDEO更多

回放

【與智造同行】走進華為AI＋制造行業(yè)峰會2025——如何讓智能制造走深走實？華為給你答案！

: 數(shù)字孿生賦能新型工業(yè)化分論壇

: 數(shù)字孿生賦能低空經(jīng)濟分論壇

推薦產(chǎn)品/PRODUCT 更多

手動控制機械驅(qū)動CHASCO無需持續(xù)地進行制動調(diào)整

品牌
嘉興車間降溫空調(diào)
車間降溫空調(diào),車間用空調(diào),工業(yè)省電空調(diào),廠房用降溫空調(diào),車間制冷空調(diào)
品牌
爽風(fēng)
流水線皮帶秤自動稱重報警剔除不合格檢重秤
皮帶分選秤,欠重超重自動剔除,多裝漏裝分選皮帶秤,帶報警剔除檢重chen,動態(tài)檢重秤
品牌
巨天 J-SKY
結(jié)構(gòu)分析BECKHOFF電源模塊
倍福電源模塊型號,BECKHOFF模塊功能,選型介紹倍福模塊,特點一覽BECKHOFF模塊,倍福BECKHOFF
品牌
倍福
國產(chǎn)景嘉微顯卡2GB三顯
景嘉微顯卡,兆芯海光國產(chǎn)平臺,VGA+HDMI+DVI,支持麒麟/UOS桌面系統(tǒng),工業(yè)級顯卡
品牌
集特智能
多功能漏電保護器測試儀庫存號：D364485
漏電保護器測試儀
品牌
其他品牌

精品乱码一区内射人妻无码-亚洲中文AⅤ中文字幕在线-免费不卡国产福利在线观看-国产综合无码一区二区色蜜蜜

科學(xué)家探索使用貝塞爾光束來改善3D金屬打印的孔隙和缺陷問題

熱門評論

全部評論