工程师们劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）开发了一种优化通过液态金属射流（LMJ）3D印刷产生的任何部件的性质的方法。
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。利用他们的方法，研究人员表示，在调整打印机设置以“保证零件质量”之前，有可能实时识别喷嘴问题的原因。
“我们的结果表明，利用毫米波检测方法就可以采用LMJ的原位监测，”该研究的领先作者Tammy Chang表示。“这很令人兴奋，因为它意味着我们可以取代计算昂贵的高速，高分辨率光学诊断，以实现实时性能评估和反馈控制，以确保高质量的印刷金属部件。”
原位诊断LMJ问题
“液态金属喷射”(Liquid Metal Jetting)描述的是这样一个过程:微小的金属液滴从喷嘴高速喷射出来，形成可以组装成同质部件的层，其方法类似于喷墨打印机。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，因此它们可能提供了达到相同目的的更安全的方法。
随着该技术不断发现新的应用，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。这在很大程度上是由于喷射材料可能受到许多因素的影响，从液滴大小和喷射时间，到速度、流速和温度。
虽然高速视频经常被用来分析LMJ的实际作用，但由于处理限制，这种方法只能使用几秒钟，大量的数据需要几天的时间来筛选。为了使实时分析更加可信，LLNL团队开发了一种可伸缩的方法，这种方法更多地依赖模拟而不是捕获千兆字节的信息。
Factory-ready LMJ监控吗?
工程师们修改后的诊断方法包括在生产过程中垂直于打印机放置一个开放式的波导，这样任何喷射的液滴都可以通过孔径的电磁场。通过这样做，就有可能在现场捕获金属液滴的动态，与单独使用视频分析相比，需要收集的数据要少得多。
为了将方法付诸实践，LLNL团队将铝波导插入到LMJ 3D打印机的构建室中，并在系统的相对侧设置相机以捕获结果。有趣的是，通过一次关注一个参数，研究人员能够积累足够的数据，以通过电磁模拟来获得液滴行为的迷人洞察。
例如，在喷射期间，该团队能够非侵入地识别液滴间距和直径对印刷层的性能的精确影响。通过进一步评估他们的数据，工程师还能够在其实验中发生堵塞的印刷喷嘴后面找到原因，因为它发生时的波长在波长中存在“可观察变化”。
事实证明，在喷嘴表面上建立了张力，防止了材料被烧制，并导致液滴粘在适当位置，直到打印机的下一个脉冲弹出它。如果部署在工厂环境中，研究人员因此认为他们的方法可用于确定实时存放液滴的质量，使制造商能够最大限度地减少打印故障。
“彻底跌落的单一跌落的清洁弹出是实现良好印刷品质的关键，”学习共同作者Andy Pascall。“高速摄像机在我们正在测试新的打印参数的实验室规模环境中运行良好，但永远不会在生产中工作。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400-500米大小的液滴，但研究团队表示，未来可以提高安装频率，以监测50-100米的液滴。或者，使用其他信号处理方法，甚至可以将它变成一个闭环系统，在这个系统中，数据可以用来动态调整打印参数。
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。话虽如此，如果认为这项技术还没有找到最终用途，那就大错特错了，因为目前业内有几家公司正在销售可以被合理地称为“材料喷射”的技术。
stratasys例如，继续使重要的进步Polyjet技术，并选择启动桌面J35 Pro今年早些时候。该系统的设计目的是让在办公室工作的人也能接触到该公司的材料喷射过程，据说该系统非常适合消费类和电子产品以及学术应用的原型设计。
使用多喷射聚变(MJF)，惠普已经开发了另一种已知的材料喷射技术，该技术已被世界各地的3D印刷提供者采用。更重要的是，随着其机器的兼容性扩大，所以拥有他们的应用程序，并喜欢实现此前推出了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用途牙科应用卡梅尔1400年3D打印机，通过与Straumann合作．据称，该系统的高吞吐量和可溶支撑兼容性对该公司有利，因为其牙科专业人员现在能够花更多的时间与患者在一起，因为他们不必担心打印部件的后处理。
研究人员的调查结果在其论文中详细说明了“液态金属液滴按需印刷的毫米波电磁监测这本书由T. chang, S. Mukherjee, N. N. Watkins, E. Benavidez, A. M. Gilmore, A. J. Pascall和D. M. Stobbe合著。
要跟上最新的3D打印新闻，不要忘记订阅3D印刷行业通讯或者跟随我们推特或者点赞我们的页面脸谱网．
对于深入潜入的添加剂制造，您现在可以订阅我们的雷电竞充值Youtube频道，以讨论、汇报和3D打印的镜头为特色。
您在寻找添加剂制造业的工作吗？雷电竞充值访问3D打印工作在行业中选择一个角色。
特色图片显示了LLNL团队的实验材料喷射诊断设置。图片来自《应用物理学杂志》。
