Korištenje Besselovih greda za poboljšanje tehnologije 3D štampanja metala

Kako bi riješili probleme pora i defekata u metalnoj 3D štampi, istraživači iz Nacionalne laboratorije Lawrence Livermore (LLNL) u Sjedinjenim Državama eksperimentirali su s egzotičnom optikom zvanom Besselove zrake. Oblik grede. Otkrili su da je ovaj snop samokorigirajući i nedifraktivan, te smanjuje pojavu formiranja pora i"keyholing", dok upotreba Gaussovih zraka pogoršava fenomen indukcije pora. Srodni nalazi su objavljeni u časopisu"Science Advances".

Tehnologija 3D štampanja zasnovana na laseru uvelike proširuje složenost dizajna, ali tradicionalni laserski snop koji se koristi za štampanje metala može uzrokovati defekte proizvoda i loše mehaničke performanse. Da bi riješili ovaj problem, istraživači LLNL-a su istražili zamjenu najčešće korištene Gaussove zrake drugim zrakama u laserskoj štampi velike snage. Istraživači su rekli da korištenje Besselovih zraka može smjestiti energiju daleko od centra, što može aktivno dizajnirati termalne krivulje i smanjiti toplinske gradijente kako bi se optimiziralo formiranje mikrostruktura, čime se dobijaju finiji uređaji i glatkije površine. Besselov snop uvelike proširuje prostor parametara laserskog skeniranja i ostvaruje idealan oblik rastopljenog bazena: ni previše plitak ni vezujući. Beselove zrake mogu pružiti veću dubinu fokusa zbog svojih nedifrakcijskih karakteristika.