3D打印金屬零件可靠嗎？來看物理學家如何說服工程師

3D打印技術毫無疑問是當今制造領域里最為快捷有效的手段，但大多數工程師們對其可靠性持懷疑態度，他們正采取各種試驗性措施，以期讓3D打印技術實現大規模應用。之所以這樣大費周章，是因為有結果顯示通過3D打印技術制造出的物體還不夠牢固可靠。然而，物理學家正在努力說服工程師們，讓他們打消這樣的顧慮。

選區激光融化成型是3D打印技術在現今工程領域中最為常見的應用。這種工藝是將一層薄的金屬粉末散布在一個可移動的平臺上。緊接著，使用高強度激光或電子束選擇性使該層的某些區融化，之后逐層堆積成與模型相同的三維實體。這種工藝相較傳統成型技術更為快捷而且可以生產出更為復雜的組件。所以像GE、NASA和波音這樣的公司都致力于該技術的研究。

但是，要想把該工藝應用到大規模生產制造就沒有那么簡單了。正如來自勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的韋恩·金所說"如果我們想把它植入關鍵的應用領域，它們必須滿足質量標準"，然而，目前并非人人都信服這項技術。

最近，金與他實驗室的其它研究人員在Applied Physics Reviews上發表了一篇論文，該文規定了一系列描述精確物理成型技術的模型。這篇文章旨在讓大家對激光融化成型過程有一個全面的了解。

這些模型可以讓工程師們計算整個成型過程中的應力和熱，這可以讓他們明白在金屬融化的過程中到底發生了些什么。 3D打印過程中引發零件失效的缺陷可能只是發生極其細微的變化，通過這些模型工程師可以將這些細微的改變量化處理。當然，更為重要的在于工程師們可以精確計算出避免失效發生的具體參數。與此同時，研究人員也希望該模型能幫助工程師們在激光功率、速度、光斑尺寸等參數上做出更加細致的調整。

如果工程師們對3D打印技術有足夠的信心，那么未來我們就會看到3D打印技術逐步帶給各工業領域的改變。

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材料牛編輯曉fire編輯。