3D打印不可靠？這話物理學家可不愛聽

在制造新物件方面，3D打印技術絕對是一個高效快捷的選擇，但多數工程師卻因為擔心其質量而不敢大規模的采用這種技術。不過眼下，物理學家們準備畢其功于一役，徹底說服這些保守固執的工程師。

在工程應用中最常見的3D打印技術是選擇性激光熔化。先將一層細金屬粉末分散在一個可移動的平臺上，隨后用高強度激光或電子束選擇性的熔化一個區域的細金屬粉，這些金屬粉熔化后會快速冷卻和固化。隨著平臺的移動，會有越來越多的金屬粉被熔化，最后就能塑造出用戶所需的零部件。

相比傳統的制造技術，3D打印技術速度更快，而且還可制造結構更為復雜的物體。因此，通用電氣，NASA和波音等公司都在積極對該技術進行測試。不過，就像勞倫斯利物莫國家實驗室的Wayne King說的，“如果某個零部件非常重要，那么它首先得達到相應的質量標準。”顯然，不是所有的工程師都對3D打印零部件的質量有足夠的信心。

近日，King和實驗室的其他研究人員聯手在《應用物理評論》上發表了一篇論文，在論文中他們通過一系列模型對3D打印技術的工作原理進行了精確的解釋。為了讓人們能全方位的了解3D打印，本篇論文對其過程做了全方位的展示，從微觀上的金屬粉熔化和凝固到成品的屬性均有涉及。

這些論文中的模型讓工程師能精確計算出制造過程中產生的壓力和熱量，以便他們能真正理解3D打印過程中金屬到底發生了什么變化。通過計算，工程師能找到打印過程中產生的細微異常并將這些異常消滅在萌芽中。

此外，通過這些模型，研究人員還想讓工程師們改變對激光和電子束等的固有看法，這樣他們就能消除抵觸心理，真正將3D打印技術發揚光大。

“我們想加快推動資質認證，以便更好的利用金屬添加劑制造的靈活性，”King在新聞稿中說道。“如果資質認證能盡快走上正軌，我們就能享受3D打印帶來的隨打隨用的便利了。”

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