Beselio sijų naudojimas siekiant pagerinti metalo 3D spausdinimo technologiją

Siekdami išspręsti metalo 3D spausdinimo porų ir defektų problemas, JAV Lawrence'o Livermore'o nacionalinės laboratorijos (LLNL) mokslininkai eksperimentavo su egzotiška optika, vadinama Besselio spinduliais. Sijos forma. Jie nustatė, kad šis spindulys yra savaime koreguojantis ir nedifrakcinis ir sumažina porų susidarymą ir" rakto skylutės", o Gauso pluoštų naudojimas sustiprina porų indukcijos reiškinį. Susijusios išvados buvo paskelbtos žurnale"Science Advances".

Lazerinė 3D spausdinimo technologija labai padidina dizaino sudėtingumą, tačiau tradicinis lazerio spindulys, naudojamas metalo spausdinimui, gali sukelti gaminio defektų ir prastų mechaninių savybių. Norėdami išspręsti šią problemą, LLNL mokslininkai ištyrė dažniausiai naudojamą Gauso spindulį pakeisti kitais didelės galios lazerinio spausdinimo spinduliais. Tyrėjai teigė, kad Besselio spindulių naudojimas gali nukreipti energiją toli nuo centro, o tai gali aktyviai kurti šilumines kreives ir sumažinti šiluminius gradientus, kad būtų optimizuotas mikrostruktūrų susidarymas, taip išgaunant smulkesnius įrenginius ir lygesnius paviršius. Besselio spindulys labai išplečia lazerinio skenavimo parametrų erdvę ir realizuoja idealią išlydyto baseino formą: nei per sekli, nei surišta. Beselio spinduliai gali suteikti didesnį fokusavimo gylį dėl jų nedifrakcijos savybių.