MIT新發(fā)現(xiàn)顛覆認知：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/融化通常被認為可以有效實現(xiàn)金屬結合。但麻省理工學院（MIT）最近的一項研究卻得出了不同的結論，而這極有可能對金屬3D打印產(chǎn)生重大影響。

過去，由于沒有足夠好的觀測設備，科學家們不得不根據(jù)結果而不是過程來推斷金屬粒子撞擊到目標表面時究竟發(fā)生了什么。現(xiàn)在，借助一臺性能超強的高速攝影機（由MIT自己人博士后David Veysset研制，裝有16個獨立電荷耦合器成像芯片，每秒可捕捉3億張圖像），MIT的科學家們終于看到了真相 — 在某些條件下，高速金屬顆粒的確會熔化表面（形成一個坑）。但這之后，顆粒居然“彈回”了！并沒有與被熔化的表面結合到一起。這就意味著，當前“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，MIT的科學家也發(fā)現(xiàn)，當看似液體卻不是液體的金屬顆粒與目標表面保持同樣的固態(tài)但向外“飛濺”時，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。當然，這僅僅適用于采用噴涂方式的3D打印技術 — 采用激光燒結的3D打印技術完全不受影響。

▲金屬顆粒融化和彈回（上圖）; 沒有融化和粘附（下圖）

目前，MIT科學家已經(jīng)想到了用這種“顆粒飛濺”改進的3D打印工藝的具體應用，比如更有效地涂覆發(fā)動機部件，從而讓這些部件能夠繼續(xù)使用。“對于一臺老舊的大型發(fā)動機而言，將其融化和重鑄十分燒錢，即便只是扔掉也需要一定費用，”MIT教授Christopher Schuh表示， “但使用噴涂工藝，就能輕松修復它的表面，讓它可以重新工作�！�

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編譯自 3ders