Pore elimination mechanisms during 3D printing of metals
بستر پودری لیزری (LPBF) یکی از فناوری‌های پرینت سه بعدی است که می‌تواند قطعات فلزی با هندسه‌های پیچیده را بدون قیدهای طراحی روش‌های تولید مرسوم چاپ نماید. با وجود این بخش‌های چاپ شده توسط LPBF در مقایسه با روش‌های قدیمی، معمولاً شامل تعداد زیادی حفرات است که به شدت خواص آن‌ها را خراب می‌کند.
پژوهش حاضر، توسط حجت‌زاده و همکارانش در دانشگاه علم و صنعت میسوری انجام شده است. آن‌ها با ترکیب آزمایشات تصویربرداری اشعه ایکس سینکرترن با وضوح و سرعت بالا (ps 100 وضوح زمانی و 2 میکرومتر وضوح مکانی) و مدل‌سازی چند فیزیکی، دینامیک و مکانیزم‌های حرکت منافذ و حفرات و حذف را در فرآیند LPBF آشکار ساختند.
آن‌ها دریافتند که نیروی ترموکاپیلاری بالایی ناشی از گرادیان دمایی بالا در منطقه برخورد لیزر در فرآیند LPBF ، می‌تواند به راحتی حفرات را از حوضچه مذاب حذف نماید که به علت غلبه آن بر نیروی کششی ناشی از جریان ذوب است. مکانیزم حذف حفره ناشی از نیروی ترموکاپیلاری نشان داده شده در این پژوهش می‌تواند توسعه رویکردهای چاپ سه بعدی را جهت بدست آوردن فلزات چاپ سه بعدی شده عاری از حفره را هدایت نماید.
مکانیزم‌های حذف حفره توسط نیروی ترموکاپیلاری همچنین می‌تواند برای طیف وسیعی از پژوهش‌ها و زمینه‌های مهندسی که تکامل حفره در آن مهم بوده و نیز دارای گرادیان دمایی است از قبیل، حکاکی لیزری، روکش‌کاری لیزری، جوشکاری و واکنش‌ها در رآکتورهای هسته‌ای و رآکتورهای شیمیایی نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد.
