Wykorzystanie belek Bessela do ulepszenia technologii druku 3D w metalu

Aby rozwiązać problem porów i defektów w druku 3D z metalu, naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) w Stanach Zjednoczonych eksperymentowali z egzotyczną optyką zwaną wiązkami Bessela. Kształt belki. Odkryli, że wiązka ta jest samokorygująca i niedyfrakcyjna oraz zmniejsza występowanie tworzenia porów i"dziurki", podczas gdy użycie wiązek Gaussa nasila zjawisko indukcji porów. Podobne wyniki opublikowano w czasopiśmie"Science Advances".

Technologia druku 3D oparta na laserze znacznie zwiększa złożoność projektu, ale tradycyjna wiązka lasera używana do drukowania na metalu może powodować wady produktu i słabą wydajność mechaniczną. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z LLNL zbadali możliwość zastąpienia powszechnie używanej wiązki Gaussa innymi wiązkami w druku laserowym o dużej mocy. Naukowcy stwierdzili, że zastosowanie wiązek Bessela może umieścić energię daleko od centrum, co może aktywnie projektować krzywe termiczne i redukować gradienty termiczne w celu optymalizacji tworzenia mikrostruktur, uzyskując w ten sposób drobniejsze urządzenia i gładsze powierzchnie. Wiązka Bessela znacznie rozszerza przestrzeń parametrów skanowania laserowego i realizuje idealny kształt roztopionego basenu: ani zbyt płytki, ani zbyt wiążący. Wiązki Bessela mogą zapewnić większą głębię ostrości ze względu na ich charakterystykę niedyfrakcyjną.