工程师们劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)已经开发出一种方法来优化通过液态金属喷射(LMJ) 3D打印生产的任何零件的性能。江南平台版江南平台版
LLNL团队没有采用昂贵的高速摄像方法，而是设计了一种将近场探测与模拟相结合的方法，在分析喷射材料时只关注一个参数。研究人员表示，利用他们的方法，在调整打印机设置以“保证零件质量”之前，可以实时识别喷嘴问题的原因。
“我们的研究结果表明，用毫米波探测方法对LMJ进行现场监测是可能的，”该研究的主要作者Tammy Chang说。“这是令人兴奋的，因为这意味着我们可以取代计算上昂贵的高速，高分辨率光学诊断，实现实时性能评估和反馈控制，以确保高质量的打印金属部件。”
现场诊断LMJ问题
“液态金属喷射”描述了一种过程，即微小的金属液滴从喷嘴高速喷射，形成可以构建成均匀部件的层，类似于喷墨打印机的方法。江南体育娱乐官方网站然而，与基于激光的系统相比，LMJ机器不需要使用危险的金属粉末，因此它们可能提供一种更安全的方法来达到相同的目的。
随着该技术不断寻找新的应用，其性能也受到了更严格的审查，在某些应用中确定最佳参数集已被证明是困难的。这主要是由于喷射材料会受到多种因素的影响，从液滴大小和喷射时间，到速度、流量和温度。
虽然高速摄像经常用于分析LMJ的活动，但这种方法实际上只能在几秒钟内使用，因为由于处理限制，大量数据需要几天的时间来筛选。为了使实时分析更加可信，LLNL团队因此开发了一种可扩展的方法，这种方法更多地依赖于模拟，而不是捕获千兆字节的信息。
工厂就绪LMJ监控?
工程师们改进的诊断方法包括在生产过程中放置一个垂直于打印机的开放式波导，这样任何喷射的液滴都可以通过其孔径的电磁场。通过这样做，可以在现场捕获金属液滴的动态，这种方式需要收集的数据远少于单独使用视频分析时所需的数据。
为了将他们的方法付诸实践，LLNL团队在LMJ 3D打印机的构建室中插入了一个铝波导，并在系统的两侧设置了相机来捕捉结果。有趣的是，通过一次专注于一个参数，研究人员能够积累足够的数据，通过电磁模拟获得对液滴行为的迷人见解。
例如，在喷射过程中，该团队能够非侵入性地确定液滴间距和直径对打印层性能的精确影响。通过对数据的进一步评估，工程师们还能够找到实验中出现的打印喷嘴堵塞背后的原因，因为当它发生时，捕获的波长存在“可观察到的变化”。
事实证明，在喷嘴表面形成的张力阻止了材料的燃烧，并导致液滴粘在原地，直到打印机的下一个脉冲将其弹出。因此，如果在工厂环境中部署，研究人员相信他们的方法可以用于实时确定沉积液滴的质量，从而使制造商最大限度地减少打印故障。
该研究的合著者安迪·帕斯卡总结道:“获得干净的单滴喷射是实现良好打印质量的关键。”“高速摄像在实验室规模的环境中工作良好，我们正在测试新的打印参数，但在生产中永远行不通。这种类型的诊断在生产环境中非常有用。”
虽然LLNL诊断工具目前能够检测到400-500米大小的特征，但研究小组表示，他们的设置频率可以在未来提高，以监测50-100米的液滴。或者，使用其他的信号处理方法，甚至有可能把它变成一个闭环系统，其中的数据可以用来动态调整打印参数。江南平台版
AM的材料喷射方法
与许多先进的生产工艺一样，材料喷射3D打印也是不断研发的主题，工程师们正试图磨练其大规模制造能力。江南平台版江南平台版话虽如此，但如果认为这项技术还没有找到最终用途，那就错了，因为该行业的几家公司现在都在销售可以被合理地称为“材料喷射”的技术。
Stratasys公司例如，它继续在其业务方面取得重大进展Polyjet技术，并选择推出桌面版J35 Pro今年早些时候。该系统旨在使公司的材料喷射过程便于在办公室工作的人使用，据说是消费和电子产品以及学术应用原型的理想选择。
通过多喷流聚变(MJF)，惠普开发了另一种众所周知的材料喷射技术，该技术已被世界各地的3D打印供应商采用。江南平台版江南平台版更重要的是，随着其机器的兼容性扩大，它们的应用程序也在扩大，比如实现此前推出专用材料旨在释放惠普系统的潜力。
在其他地方，材料喷射专家XJet是否发现其陶瓷兼容的最终牙科应用卡梅尔1400年3D打印机，通过a与斯特劳曼合作。该系统的高通量和可溶性支持兼容性据说对该公司有益，因为它的牙科专业人员现在可以花更多的时间与患者在一起，因为他们不必担心后处理打印部件。
研究人员的研究结果在他们题为“用于金属液滴按需打印的毫米波电磁监测江南平台版，该报告由T. Changa、S. Mukherjee、N. N. Watkins、E. Benavidez、A. M. Gilmore、A. J. Pascall和D. M. Stobbe共同撰写。
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特色图片显示了LLNL团队的实验材料喷射诊断装置。图片来自《应用物理杂志》。
