本文摘要：想象一下，你可以随时随地生产简单的设备，即使在最偏僻的地方，或在航天器上生产备件或新的部件，也充满著可能性。3d打印有可能就是构建这一目标的一种方式。你所必须的只是设备的材料，一台打印机和一台掌控这一过程的电脑。

想象一下，你可以随时随地生产简单的设备，即使在最偏僻的地方，或在航天器上生产备件或新的部件，也充满著可能性。3d打印有可能就是构建这一目标的一种方式。你所必须的只是设备的材料，一台打印机和一台掌控这一过程的电脑。

能源部SLAC国家加速器实验室的科学家戴安娜·甘齐娜;北卡罗莱纳州而立大学机械和航空航天工程助理教授蒂莫西·霍恩;RadiaBeamTechnologies的研究人员梦想着研发一种打印机粒子加速器和真空电子设备的技术，用作医疗光学和化疗、电网、卫星通信、国防系统等领域。甘齐娜说道，“我们正在尝试打印机一个粒子加速器，在过去的几年里，我们仍然在研发这种技术，现在我们早已可以打印机出有粒子加速器的组件了。3d打印的全部意义就在于，无论你身在何处，都能在没大量基础设施的情况下已完成工作。

因此，在军舰上、大学的小实验室或某个十分偏僻的地方打印机粒子加速器也是没问题的。”3-D打印机可以用多种材料的液体和粉末来已完成，但目前还没成熟期的3-D打印机超强高纯度铜及其合金的工艺。

甘齐娜、霍恩研究团队期望需要用于这种材料，所以他们的研究重点是研发这种方法。加速器提升粒子束的能量，真空电子设备用作放大器和发电机。这两种材料都依赖更容易成型、导电和导电的材料。

铜具备所有这些特性，因此被普遍用于。传统上，每个铜部件都是分开加工的，并通过冷却与其他部件融合构成简单的几何形状。

这种生产技术十分广泛，但也有它的缺点。霍恩说道:“将多个零部件软焊接在一起必须大量的时间和精度。

任何时候，只要你在两种材料之间有一个接合点，就不会减少一个潜在的故障点。因此，有适当增加或避免这些组装过程。”3d打印铜部件可以获取一种解决方案。它的工作原理是将一层又一层的薄材料变换一起，慢慢地创建特定的形状和物体。

在甘齐娜和霍恩的研究中，它们所用的材料是十分显的铜粉。这个过程开始于物体的3d设计。由计算机控制，打印机在一个平台上散播几微米薄的铜粉层。然后，它移动平台大约50微米——相等于人类头发厚度的一半——并在第一层的上面铺成第二层铜层，用电子束将其冷却到大约2000华氏度，并与第一层焊。

这个过程一遍又一遍地反复，直到建构原始个对象。3d打印避免了传统生产过程中固有的设计容许，需要结构独有简单的对象。为甘齐娜和霍恩设计和测试3d打印样品的SLAC的科学家ChrisNantista说道:“形状对3d打印来说并不最重要。”“你只要输出程序，启动你的系统，它完全可以建构任何你想的东西。

它修筑了一个潜在形状的新空间。”与传统制造业比起，3d打印也更加省时，可以节省高达70%的成本，甘齐娜说道。

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