定向能沉積（DED）中的孔隙率會降低部件的機械性能，限制安全關鍵應用。然而，DED中孔隙是如何產生和演化的仍不清楚。鑒于此，來自倫敦大學學院機械工程系的Peter D. Lee、Kai Zhang等人利用原位X射線成像和多物理建模揭示了DED過程中的孔隙演化機制。
文章要點：
1) 該研究提出了導致孔隙形成、遷移、推動、生長、去除和截留的五種機制：①來自氣體霧化粉末的氣泡進入熔池，然后循環或橫向遷移；②小氣泡可以從池表面逸出，或者聚結成較大的氣泡，或者被凝固前沿截留；③較大的聚結氣泡可以在固體/液體界面的推動下長時間留在池中；④Marangoni表面剪切流克服浮力，防止較大的氣泡彈出；以及⑤一旦大氣泡達到臨界尺寸，它們就會從池表面逃逸或被困在DED軌道中；
2) 此外，該研究表明這些機制可以指導孔隙最小化策略的發展。
參考資料：
Zhang, K., Chen, Y., Marussi, S. et al. Pore evolution mechanisms during directed energy deposition additive manufacturing. Nat. Commun.(2024).
10.1038/s41467-024-45913-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45913-9
