MIT新发现颠覆认知：提高速度或温度并不能改善喷涂金属3D打印工艺效果

▲冷喷涂金属3D打印工艺

南极熊2018年1月10日讯/融化通常被认为可以有效实现金属结合。但麻省理工学院（MIT）最近的一项研究却得出了不同的结论，而这极有可能对金属3D打印产生重大影响。

过去，由于没有足够好的观测设备，科学家们不得不根据结果而不是过程来推断金属粒子撞击到目标表面时究竟发生了什么。现在，借助一台性能超强的高速摄影机（由MIT自己人博士后David Veysset研制，装有16个独立电荷耦合器成像芯片，每秒可捕捉3亿张图像），MIT的科学家们终于看到了真相 — 在某些条件下，高速金属颗粒的确会熔化表面（形成一个坑）。但这之后，颗粒居然“弹回”了！并没有与被熔化的表面结合到一起。这就意味着，当前“通过提高喷射速度或温度”来改善熔融质量的方法很可能是错误的。

▲喷射冲击后的金属表面，可以看到形成了熔融的坑

不过同时，MIT的科学家也发现，当看似液体却不是液体的金属颗粒与目标表面保持同样的固态但向外“飞溅”时，二者粘合的效果最好。这就意味如果能创造出正确的条件，诱导这种“飞溅”发生，金属3D打印和喷涂工艺的效果就有望得到改善。当然，这仅仅适用于采用喷涂方式的3D打印技术 — 采用激光烧结的3D打印技术完全不受影响。

▲金属颗粒融化和弹回（上图）; 没有融化和粘附（下图）

目前，MIT科学家已经想到了用这种“颗粒飞溅”改进的3D打印工艺的具体应用，比如更有效地涂覆发动机部件，从而让这些部件能够继续使用。“对于一台老旧的大型发动机而言，将其融化和重铸十分烧钱，即便只是扔掉也需要一定费用，”MIT教授Christopher Schuh表示， “但使用喷涂工艺，就能轻松修复它的表面，让它可以重新工作。”

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编译自 3ders