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在LMJ中，微小的熔融金属液滴以高速从喷嘴中喷射出来，以分层3D打印零件，类似于消费市场上的喷墨打印机。与激光金属不同新利18官方工艺过程中，该技术不需要金属粉末，这可能是危险的处理和浪费的材料。今天用于确保高质量LMJ打印的诊断主要依赖于高速摄像，这需要昂贵的设备，可能很难设置和生成大量数据。虽然对于评估几秒钟的测试打印来说已经足够了，但是对于更长的构建来说，这并不是一个可行的解决方案。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员正试图用一种新的诊断工具来解决这个问题，该工具可以确定金属液滴的质量，并实时监测LMJ打印。该方法使用低频电磁近场检测来捕获金属液滴动力学，当与模拟相结合时，仅根据信号振幅和相位提供液滴特征信息。

研究人员表示，仅使用一个参数来描述液滴的特性的能力大大减少了必要的数据量，从而使长期LMJ打印的处理和反馈成为可能。

“我们的结果表明，使用毫米波探测方法可以对液态金属喷射进行现场监测，”该研究的主要作者、LLNL的工程师Tammy Chang说。“这是令人兴奋的，因为这意味着我们可以取代计算昂贵的高速、高分辨率光学诊断，实现实时性能评估和反馈控制，以确保高质量的打印金属部件。”

利用这项新技术，他们发现了喷咀打印变化和异常等大规模趋势，以及水滴的微观属性，包括大小、位置和动力学。Chang说，该团队使用电磁模拟来模拟液滴的特性，使他们能够理解电磁散射的物理原理，以及探测到的信号的幅度和相位的变化如何影响液滴的特征。

研究人员表示，这项研究的结果是一种“紧凑且无创”的诊断，能够在比以前更高的打印速度下区分LMJ机器中的液滴，并能够检测打印系统的额外特征。他们总结道，仅基于一个参数就能捕获液滴特性的能力最终为反馈系统带来了希望，在这种反馈系统中，快速、实时的处理可以用来调整打印设置并保证零件质量。

该论文的合著者、LLNL工程师安迪·帕斯卡尔（Andy Pascall）说：“让一滴笔直落下的液体完全喷出是获得良好打印质量的关键。”。“高速摄像技术在实验室规模的环境中工作得很好，我们正在测试新的打印参数，但在生产中永远不会工作。毫米波诊断技术是一项巨大的改进，因为它可以集成到打印机中，不需要光学访问，并提供可以实时分析的数据，以确定高q这类诊断在生产环境中将非常有用。”

未来，研究人员表示，信号处理技术可用于关联光学和毫米波测量，并仅基于毫米波结果预测液滴特性。LLNL研究人员及其合作者开发的处理工作目前正在审查中。

工作正在进行中应用物理学杂志.