同步加速器成像揭示了激光3D打印过程，以减少缺陷
时间：2018-05-05 22:54 来源：中国3D打印网 作者：中国3D打印网 阅读：次
LAM工艺对于在相对较短的时间内创建具有复杂几何图形的3D物体非常有用，它们通过引导激光选择性地熔化金属或陶瓷粉末的床层来工作，该床层然后重新固化并熔合在一起以形成所需的形状。LAM工艺的冷却速度非常快，并且因为它们不同于传统的制造工艺，所以很难知道最佳条件是什么。这种知识的缺乏推迟了LAM在生产像涡轮叶片，能量存储系统和生物医学设备等安全关键工程结构中的应用。我们之前已经报道过正在进行的研究项目，以改善金属3D打印过程，更准确地了解熔池中发生的一切是最有希望的研究领域。这项最新的研究是迄今为止最先进的研究之一，因为它利用了激光光源设施强大的同步加速器成像系统。
根据负责该项目的曼彻斯特大学Peter Lee教授的说法，“LAM过程非常快，发生在几毫秒之内，并且要研究我们需要的微秒分辨率，这只能通过同步加速器的辉煌才能实现。它使我们能够跟踪粉末，熔化和固化回到最终固体形状的过程。在JEEP上，我们正在研究航空发动机中使用的超级合金，我们需要在那里生产高能量，高硬度的X射线来观察它们“。
该团队开发了一种新型LAM工艺复制器，称为LAMPR。这使得他们能够成像和量化融化轨迹的形成，因为在AM过程中印刷层。 LAMPR被设计为适合束线，并且它模仿商业LAM系统的工作方式，以及对X射线透明的附加窗口，使科学家能够直接看到LAM过程发生的核心。 LAMPR揭示了LAM工艺中的各种重要机制，包括熔体痕迹的形成和演变，飞溅模式，沉积层中的裸露区（无粉末区）和孔隙率。
LAMPR的一个关键发现是LAM 3D打印物体中的表面孔隙通常是由孔隙爆裂机制引起的，其中表面孔隙逸入大气中，留下表面凹陷。这推翻了以前的假设，认为熔点不完全是责任。该团队还发现，由表面张力引起的预熔导致金属蒸汽的释放和惰性气体的加热，惰性气体是另一种潜在的缺陷来源，形成羽流，从主轨道喷出粉末和熔融液滴。
该团队利用他们的研究来创建一个流程图，该流程图说明了如何调整和优化LAM过程的各种参数，以最小的试验和错误生成更高质量的产品。
中国3D打印网译自：3ders.org
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