3D打印金属零件可靠吗？来看物理学家如何说服工程师

3D打印技术毫无疑问是当今制造领域里最为快捷有效的手段，但大多数工程师们对其可靠性持怀疑态度，他们正采取各种试验性措施，以期让3D打印技术实现大规模应用。之所以这样大费周章，是因为有结果显示通过3D打印技术制造出的物体还不够牢固可靠。然而，物理学家正在努力说服工程师们，让他们打消这样的顾虑。

选区激光融化成型是3D打印技术在现今工程领域中最为常见的应用。这种工艺是将一层薄的金属粉末散布在一个可移动的平台上。紧接着，使用高强度激光或电子束选择性使该层的某些区融化，之后逐层堆积成与模型相同的三维实体。这种工艺相较传统成型技术更为快捷而且可以生产出更为复杂的组件。所以像GE、NASA和波音这样的公司都致力于该技术的研究。

但是，要想把该工艺应用到大规模生产制造就没有那么简单了。正如来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的韦恩·金所说"如果我们想把它植入关键的应用领域，它们必须满足质量标准"，然而，目前并非人人都信服这项技术。

最近，金与他实验室的其它研究人员在Applied Physics Reviews上发表了一篇论文，该文规定了一系列描述精确物理成型技术的模型。这篇文章旨在让大家对激光融化成型过程有一个全面的了解。

这些模型可以让工程师们计算整个成型过程中的应力和热，这可以让他们明白在金属融化的过程中到底发生了些什么。 3D打印过程中引发零件失效的缺陷可能只是发生极其细微的变化，通过这些模型工程师可以将这些细微的改变量化处理。当然，更为重要的在于工程师们可以精确计算出避免失效发生的具体参数。与此同时，研究人员也希望该模型能帮助工程师们在激光功率、速度、光斑尺寸等参数上做出更加细致的调整。

如果工程师们对3D打印技术有足够的信心，那么未来我们就会看到3D打印技术逐步带给各工业领域的改变。

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