定向能沉积（DED）中的孔隙率会降低部件的机械性能，限制安全关键应用。然而，DED中孔隙是如何产生和演化的仍不清楚。鉴于此，来自伦敦大学学院机械工程系的Peter D. Lee、Kai Zhang等人利用原位X射线成像和多物理建模揭示了DED过程中的孔隙演化机制。

文章要点：

1) 该研究提出了导致孔隙形成、迁移、推动、生长、去除和截留的五种机制：①来自气体雾化粉末的气泡进入熔池，然后循环或横向迁移；②小气泡可以从池表面逸出，或者聚结成较大的气泡，或者被凝固前沿截留；③较大的聚结气泡可以在固体/液体界面的推动下长时间留在池中；④Marangoni表面剪切流克服浮力，防止较大的气泡弹出；以及⑤一旦大气泡达到临界尺寸，它们就会从池表面逃逸或被困在DED轨道中；

2) 此外，该研究表明这些机制可以指导孔隙最小化策略的发展。

参考资料：

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