卡内基梅隆大学 显示锁眼孔隙的边界和起源的艺术品
在图的左侧，激光功率-扫描速度空间中的锁眼孔隙边界清晰而平滑
在右侧，在孔隙边界周围，临界锁眼不稳定性在熔池中释放声波(冲击波)
然后，波浪驱使锁眼尖端附近的孔隙快速加速离开锁眼
当孔隙被凝固前沿捕获时，它就成为建筑中有害的结构缺陷
学分:叶枫，赵仓清华大学 激光粉末床熔化是一种主要的添加剂制造技术，但尚未发挥其潜力
工业面临的问题是，在印刷过程中有时会形成微小的气泡或孔，这些孔会在成品中产生弱点
在零件的三维打印过程中，当低速高功率激光熔化金属粉末时，会在熔池中形成一个锁眼形的空腔
毛孔，我
e
锁眼底部形成缺陷
发表在《科学》杂志上的新研究揭示了孔隙是如何产生的，并成为凝固金属中的缺陷
安东尼说:“这项研究的真正实用价值在于，我们可以精确控制机器来避免这个问题。”
罗莱特是卡内基梅隆大学工程学院的材料科学与工程教授，也是这篇论文的主要作者之一，“移动锁眼尖端的临界不稳定性在激光熔化中产生孔隙
" 基于先前量化锁眼现象的研究，研究小组使用非常明亮的高能x光成像来观察锁眼的不稳定性
小孔在钥匙孔的波动过程中形成，它改变了形状:钥匙孔尖端变形为“J”形并被夹断
这种不稳定的行为会在液态金属中产生声波，迫使孔隙远离锁眼，这样它们就能存活足够长的时间，从而被困在再凝固的金属中
该团队是第一个关注这种行为并确定发生了什么的团队
激光粉末床聚变(LPBF)操作同步加速器x射线实验示意图，用x射线光学控制光束，样品架用玻璃碳板装粉末，闪烁器将x射线转换成光，高速照相机拍摄电影，高功率激光器用扫描头传送激光束熔化样品表面
学分:卡内基梅隆大学工程学院 “当你有一个很深的钥匙孔时，墙壁会强烈振动
偶尔，钥匙孔底部的振动足够强烈，以至于它们被掐掉，留下一个大气泡
有时这个气泡永远不会重新连接到主钥匙孔上
它坍塌并产生声冲击波
这将把剩余的毛孔推离钥匙孔，”罗莱特解释道
重要的是要注意，钥匙孔本身不是瑕疵
g
，它们提高了激光的效率
阿贡国家实验室是美国唯一一个研究人员可以进行这些实验的实验室，他们使用同步加速器x光设备，注意到在稳定和不稳定的钥匙孔之间有一个明确的界限
激光粉末床熔融添加剂制造中小孔孔隙形成的高速x射线成像
信用:赵等
，科学(2020) “只要你远离危险区[我
e
，太热，太慢]，留下缺陷的风险很小，”罗莱特说
随着边界不稳定一侧扫描速度和激光功率的降低，锁眼深度的波动强烈增加
“你可以把边界想象成限速，除了它是开车的对立面
在这种情况下，越慢越危险
“如果你低于限速，那么你几乎肯定会产生缺陷，”罗莱特补充道
激光熔化中小孔孔隙边界周围小孔孔隙形成和初始运动的兆赫兹x射线成像
这种对比被颠倒过来，以突出锁眼和孔隙动力学
信用:赵等
，科学(2020) 在更广的范围内，通过证明明确的锁眼孔隙边界的存在，并证明复制它们的能力，科学可以为预测和改进印刷工艺提供更可靠的基础
罗莱特是卡内基·梅隆大学下一个制造中心的教员联合主任，他认为这项研究的发现将很快找到公司如何操作3d打印机的方法
观察教授
罗莱特讨论了用金属进行3D打印的过程，以及使用先进的表征技术来解决该领域的行业挑战
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
