MIT新發(fā)現(xiàn)顛覆認(rèn)知：提高速度或溫度并不能改善噴涂金屬3D打印工藝效果

▲冷噴涂金屬3D打印工藝

南極熊2018年1月10日訊/融化通常被認(rèn)為可以有效實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)合。但麻省理工學(xué)院（MIT）最近的一項(xiàng)研究卻得出了不同的結(jié)論，而這極有可能對(duì)金屬3D打印產(chǎn)生重大影響。

過去，由于沒有足夠好的觀測設(shè)備，科學(xué)家們不得不根據(jù)結(jié)果而不是過程來推斷金屬粒子撞擊到目標(biāo)表面時(shí)究竟發(fā)生了什么。現(xiàn)在，借助一臺(tái)性能超強(qiáng)的高速攝影機(jī)（由MIT自己人博士后David Veysset研制，裝有16個(gè)獨(dú)立電荷耦合器成像芯片，每秒可捕捉3億張圖像），MIT的科學(xué)家們終于看到了真相 — 在某些條件下，高速金屬顆粒的確會(huì)熔化表面（形成一個(gè)坑）。但這之后，顆粒居然“彈回”了！并沒有與被熔化的表面結(jié)合到一起。這就意味著，當(dāng)前“通過提高噴射速度或溫度”來改善熔融質(zhì)量的方法很可能是錯(cuò)誤的。

▲噴射沖擊后的金屬表面，可以看到形成了熔融的坑

不過同時(shí)，MIT的科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)看似液體卻不是液體的金屬顆粒與目標(biāo)表面保持同樣的固態(tài)但向外“飛濺”時(shí)，二者粘合的效果最好。這就意味如果能創(chuàng)造出正確的條件，誘導(dǎo)這種“飛濺”發(fā)生，金屬3D打印和噴涂工藝的效果就有望得到改善。當(dāng)然，這僅僅適用于采用噴涂方式的3D打印技術(shù) — 采用激光燒結(jié)的3D打印技術(shù)完全不受影響。

▲金屬顆粒融化和彈回（上圖）; 沒有融化和粘附（下圖）

目前，MIT科學(xué)家已經(jīng)想到了用這種“顆粒飛濺”改進(jìn)的3D打印工藝的具體應(yīng)用，比如更有效地涂覆發(fā)動(dòng)機(jī)部件，從而讓這些部件能夠繼續(xù)使用。“對(duì)于一臺(tái)老舊的大型發(fā)動(dòng)機(jī)而言，將其融化和重鑄十分燒錢，即便只是扔掉也需要一定費(fèi)用，”MIT教授Christopher Schuh表示， “但使用噴涂工藝，就能輕松修復(fù)它的表面，讓它可以重新工作?！?br />
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編譯自 3ders