美國(guó)LLNL實(shí)驗(yàn)室欲借金屬3D打印之力研發(fā)更強(qiáng)激光系統(tǒng)

著名的美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）是當(dāng)前全球開發(fā)和應(yīng)用3D打印技術(shù)最強(qiáng)的機(jī)構(gòu)之一。到目前為止，他們已經(jīng)取得了許多很有價(jià)值的成果。現(xiàn)在，該機(jī)構(gòu)又在進(jìn)行新的項(xiàng)目 — 他們正嘗試通過3D打印技術(shù)制造強(qiáng)度高但質(zhì)量輕的金屬部件以開發(fā)更好的激光系統(tǒng)。這項(xiàng)研究一旦完成將有能力改變未來的激光行業(yè)。另外根據(jù)計(jì)劃，LLNL還會(huì)開發(fā)一種全新的“前饋”測(cè)試認(rèn)證方法。

據(jù)南極熊了解，在這項(xiàng)研究中，LLNL使用了由德國(guó)夫瑯和費(fèi)激光技術(shù)研究所（ILT）和Aconity3D公司提供的定制化軟件和激光粉床金屬3D打印機(jī)。前者能實(shí)現(xiàn)非常好的設(shè)計(jì)控制，后者則配備了高速攝像機(jī)和診斷裝置，能精確檢測(cè)3D打印過程中的熱量散發(fā)情況和打印件的表面細(xì)節(jié)。這些為L(zhǎng)LNL科學(xué)家的研究帶來了好處，其中之一就是，他們現(xiàn)在可以輕松理解打印件缺陷的成因了。

這項(xiàng)研究的目的是推動(dòng)美國(guó)國(guó)防部國(guó)家點(diǎn)火設(shè)施與光子科學(xué)（NIF&PS）項(xiàng)目激光應(yīng)用的發(fā)展，同時(shí)基于其激光物質(zhì)相互作用科學(xué)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

“得益于這種精確可控的3D打印技術(shù)，我們可以讓目標(biāo)物體的任意位置獲得足夠的硬度，”NIF&PS的負(fù)責(zé)人Mike Carter表示，“由此就可以制造出用于光學(xué)激光器的功能梯度結(jié)構(gòu)了，而這是用傳統(tǒng)工藝不可能實(shí)現(xiàn)的?！?br />
雖然LLNL的3D打印金屬部件已經(jīng)在一些激光應(yīng)用中獲得了成功，但另外一些對(duì)激光有更高要求的應(yīng)用卻必須通過測(cè)試以確保穩(wěn)定性。不過這種測(cè)試通常都是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，而這正是LLNL正在開發(fā)基于計(jì)算機(jī)建模的“前饋”方法的原因。

“只有使用科學(xué)的方法，你才能搞清楚兩個(gè)不同3D打印件之間的區(qū)別，”LLNL物理與生命科學(xué)理事會(huì)的Wayne King表示。

LLNL的這項(xiàng)研究項(xiàng)目已于去年正式啟動(dòng)，將再持續(xù)2年時(shí)間。未來，他們會(huì)嘗試著將金屬3D打印與高保真光學(xué)診斷和高性能計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，從而制造出更好的金屬3D打印件和激光系統(tǒng)，而前面提到的由ILT開發(fā)的激光粉床金屬3D打印機(jī)將在其中扮演重要角色。

延伸閱讀：《LLNL開展基礎(chǔ)研究旨在推動(dòng)金屬3D打印快速發(fā)展》

編譯自 3ders