使用貝塞爾光束提升金屬3D打印技術

    為了解決金屬3D打印中的孔隙和缺陷問題，美國勞倫斯—利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory，簡稱LLNL）的研究人員試驗了被稱為貝塞爾光束（Bessel beams）的奇特光學光束形狀。他們發(fā)現(xiàn)這種光束具有自我修正和非衍射性，并減少了孔隙形成和“鍵合”（keyholing）的出現(xiàn)，而高斯光束（Gaussian beams）的使用加劇了孔隙的誘發(fā)現(xiàn)象。相關發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《科學進展》期刊上。

    基于激光的3D打印技術極大擴展了設計的復雜性，但傳統(tǒng)用于金屬打印的激光束可能導致產品缺陷和機械性能不佳。為解決這一問題，LLNL研究人員探索在高功率激光打印中將常用的高斯光束替換成別的光束。研究人員表示，利用貝塞爾光束可將能量配置在遠離中心的位置，即可主動設計熱曲線并減少熱梯度，以優(yōu)化微觀結構的形成，從而獲得更精細的器件和更光滑的表面。貝塞爾光束大幅擴展了激光掃描的參數(shù)空間，實現(xiàn)了理想的熔池形狀：既不會太淺，也不會出現(xiàn)鍵合現(xiàn)象。貝塞爾光束由于其非衍射特性，可提供更大的聚焦深度。

    注：本文摘自國外相關研究報道，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。