使用贝塞尔光束提升金属3D打印技术

    为了解决金属3D打印中的孔隙和缺陷问题，美国劳伦斯—利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory，简称LLNL）的研究人员试验了被称为贝塞尔光束（Bessel beams）的奇特光学光束形状。他们发现这种光束具有自我修正和非衍射性，并减少了孔隙形成和“键合”（keyholing）的出现，而高斯光束（Gaussian beams）的使用加剧了孔隙的诱发现象。相关发现发表在《科学进展》期刊上。

    基于激光的3D打印技术极大扩展了设计的复杂性，但传统用于金属打印的激光束可能导致产品缺陷和机械性能不佳。为解决这一问题，LLNL研究人员探索在高功率激光打印中将常用的高斯光束替换成别的光束。研究人员表示，利用贝塞尔光束可将能量配置在远离中心的位置，即可主动设计热曲线并减少热梯度，以优化微观结构的形成，从而获得更精细的器件和更光滑的表面。贝塞尔光束大幅扩展了激光扫描的参数空间，实现了理想的熔池形状：既不会太浅，也不会出现键合现象。贝塞尔光束由于其非衍射特性，可提供更大的聚焦深度。

    注：本文摘自国外相关研究报道，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。