视频 l 你所不知道的微世界，激光是如何融化金属粉的？

“就像我们看到的宇宙，即便我们坐在露台上看到星星一动不动，但实际上这些星星的世界变化多端。事实上，金属粉的融化过程的微观世界也是奥秘无穷～”

来源：LLNL

金属融化过程的困扰

最终产品质量的不一致和不稳定性是3D金属打印进入到生产领域的一个障碍。3D打印金属增材制造过程中，金属融化是个十分复杂和难以控制的过程。而金属融化的结果直接关系到产品的最终质量稳定性。为了将金属3D打印推向生产领域，各个国家的研究机构在积极地探索如何从微观的金属粉融化过程加以控制，而要实现对这一过程的控制，就要对金属融化的过程中能量的传递、消退等变化的每个细节像拍慢镜头一样记录下来加以分析。

LLNL高性能计算

美国Lawrence Livermore国家实验室（LLNL）的ACAMM（金属增材制造的加速认证）项目正在致力于此项研究，为了实现自由曲面加工的未来，LLNL着重研究通过仿真的方式来展示的变化。通过准确的基线数据提供的大量分析资料，以优化3D打印结果。

为此，LLNL开发了高性能计算（high-performance computing-HPC）来记录零件制造的过程，以及粉末的变化。视频显示了通过激光束对316L不锈钢粉末熔化过程的ALE3D仿真。动态颜色表示了液态金属的流动方向：红色是流动向右和蓝色是流动向左，该仿真还包括以前没有考虑过的影响，包括激光的吸收的细节和“反冲压力”的深刻影响。

来源：LLNL

视频显示了一个高速摄像机拍摄的选择性激光熔化（SLM）加工316L不锈钢时候的工艺过程。可以看到没有融化的冷粉被以2～4米/秒的速度向前和向后推进。而融化的粉末则呈液滴状向两个方向喷射，速度更快达到7～17米/秒。

来源：LLNL