逍遥学能 2016-03-16 13:06
在制造新物件方面，3D打印技术绝对是一个高效快捷的选择，但多数工程师却因为担心其质量而不敢大规模的采用这种技术。不过眼下，物理学家们准备毕其功于一役，彻底说服这些保守固执的工程师。
在工程应用中最常见的3D打印技术是选择性激光熔化。先将一层细金属粉末分散在一个可移动的平台上，随后用高强度激光或电子束选择性的熔化一个区域的细金属粉，这些金属粉熔化后会快速冷却和固化。随着平台的移动，会有越来越多的金属粉被熔化，最后就能塑造出用户所需的零部件。
相比传统的制造技术，3D打印技术速度更快，而且还可制造结构更为复杂的物体。因此，通用电气，NASA和波音等公司都在积极对该技术进行测试。不过，就像劳伦斯利物莫国家实验室的Wayne King说的，“如果某个零部件非常重要，那么它首先得达到相应的质量标准。”显然，不是所有的工程师都对3D打印零部件的质量有足够的信心。
近日，King和实验室的其他研究人员联手在《应用物理评论》上发表了一篇论文，在论文中他们通过一系列模型对3D打印技术的工作原理进行了精确的解释。为了让人们能全方位的了解3D打印，本篇论文对其过程做了全方位的展示，从微观上的金属粉熔化和凝固到成品的属性均有涉及。
这些论文中的模型让工程师能精确计算出制造过程中产生的压力和热量，以便他们能真正理解3D打印过程中金属到底发生了什么变化。通过计算，工程师能找到打印过程中产生的细微异常并将这些异常消灭在萌芽中。
此外，通过这些模型，研究人员还想让工程师们改变对激光和电子束等的固有看法，这样他们就能消除抵触心理，真正将3D打印技术发扬光大。
“我们想加快推动资质认证，以便更好的利用金属添加剂制造的灵活性，”King在新闻稿中说道。“如果资质认证能尽快走上正轨，我们就能享受3D打印带来的随打随用的便利了。”