فناوری چاپ سه بعدی، فلز قوی تری تولید می کند
انواع مختلف فلز کیفیت‌های متفاوتی دارند، بنابراین ترکیب آنها می تواند منجر به مواردی شود که عملکرد بهتری نسبت به فلزات ساخته شده از یک فلز دارند. اکنون یک تکنیک جدید اجازه می دهد تا چنین اختلاط توسط چاپگرهای سه بعدی سریعتر و آسان تر از همیشه انجام شود.
به گزارش سیناپرس، در حال حاضر یکی از رایج ترین روش‌های چاپ سه بعدی اشیاء از فلزات متعدد، تکنیکی به نام تولید افزودنی قوس سیمی است. به طور خلاصه، این تکنیک شامل استفاده از سر جوش برای تولید یک قوس الکتریکی است که یک سیم فلزی را ذوب می کند. آن فلز مذاب در لایه های متوالی رسوب کرده و به تدریج مورد محصول نظر را می سازد. گفتنی است که هر بار که فلز متفاوتی در یک کار چاپ مورد نیاز است، فرآیند باید متوقف شود تا سیم ساخته شده از یک فلز را بتوان با سیم ساخته شده از دیگری تعویض کرد.
به دنبال ساده سازی این فرآیند، تیمی از دانشگاه ایالتی واشنگتن به رهبری پروفسور آمیت باندیوپادیای (Amit Bandyopadhyay) تکنیک جدیدی را توسعه دادند که شامل دو سر جوش تجاری موجود است که هر یک با سیم ساخته شده از فلز متفاوتی بارگذاری شده اند.
یک سر در ابتدا یک فلز را به شکل دایره ای رسوب داده و یک حلقه را تشکیل می دهد. سپس سر دیگر به سرعت وارد عمل شده و نوع دیگر فلز را در داخل آن حلقه قرار می دهد و به ساختار یک هسته جامد می بخشد. همانطور که دو فلز سرد می شوند، حلقه بیرونی با سرعت بیشتری نسبت به هسته داخلی منقبض می شود. به گزارش سیناپرس، این موضوع باعث ایجاد فشار در سطح مشترک بین دو فلز شده و آنها را به یکدیگر متصل می کند. این فرآیند بارها و بارها، لایه به لایه تکرار می شود و در نهایت منجر به تولید یک ستون دو فلزی می شود.
دانشمندان تاکنون ساختارهای دو فلزی ایجاد کرده اند مانند ستونی با هسته فولادی ضد زنگ که در یک پوشش فولادی ملایم‌تر قرار دارد و ۳۳ تا ۴۲ درصد قوی‌تر از سازه‌های معادل ساخته شده از هر یک از فلزات است.
امید است که این تکنیک در نهایت بتواند برای ایجاد محصولاتی مانند محورهای مقاوم در برابر گشتاور، قطعات فضاپیما با هسته‌های خنک کننده احاطه‌شده توسط بدنه‌های مقاوم در برابر حرارت، یا حتی ایمپلنت‌های مصنوعی لگن استفاده شود.
به گزارش سیناپرس، باندیوپادیای در پایان گفت: نمونه ای که در این مطالعات نشان داده ایم ساختارهای شعاعی است که در آن دو ماده به صورت شعاعی قرار می گیرند، اما ما باید بتوانیم هر طرحی را بسازیم که بتوان آن را چاپ سه بعدی کرد.
مقاله ای در مورد این تحقیق اخیراً در مجله Nature Communications منتشر شده است.
مترجم: فرگل غفاری
No tags for this post.
