د درې بعدي چاپ موادو په برخه کې د ایلومینا پوډر پرمختګ
د شمال لویدیځ پولی تخنیک پوهنتون لابراتوار ته ننوتل، د رڼا درملنې وسیلهدرې بعدي چاپګر لږ څه غږېږي، او د لیزر بیم په سیرامیک سلیري کې په سمه توګه حرکت کوي. یوازې څو ساعته وروسته، د سیرامیک کور چې د پیچلي جوړښت سره لکه د بھولبلییا په څیر په بشپړه توګه وړاندې کیږي - دا به د الوتکو انجنونو د توربین تیغونو اچولو لپاره وکارول شي. پروفیسور سو های جون، چې د پروژې مسؤل دی، نازک برخې ته اشاره وکړه او ویې ویل: "درې کاله دمخه، موږ د داسې دقت په اړه فکر هم نه کاوه. کلیدي پرمختګ په دې ناڅرګنده الومینا پوډر کې پټ دی."
یو وخت، د ایلومینا سیرامیکونه د "ستونزې زده کونکي" په څیر وو چې په ساحه کې وودرې بعدي چاپ- لوړ ځواک، د تودوخې لوړ مقاومت، ښه موصلیت، مګر کله چې چاپ شو، نو ډیرې ستونزې یې درلودې. د دودیزو پروسو لاندې، د الومینا پوډر ضعیف جریان لري او ډیری وختونه د چاپ سر بندوي؛ د سینټر کولو پرمهال د انقباض کچه تر 15٪-20٪ پورې لوړه کیدی شي، او هغه برخې چې د ډیرې هڅې سره چاپ شوي وي د سوځیدو سره سم به خراب شي او درز شي؛ پیچلي جوړښتونه؟ دا حتی ډیر عیش و آرام دی. انجینران اندیښمن دي: "دا شی د یو ضد هنرمند په څیر دی، د وحشي نظرونو سره مګر کافي لاسونه نلري."
۱. روسي فورمول: په "سیرامیک زغره" باندې ایښودلالمونیممیټریکس
د بدلون ټکی لومړی د موادو ډیزاین کې د انقلاب څخه راغی. په ۲۰۲۰ کې، د روسیې د ساینس او ټیکنالوژۍ ملي پوهنتون (NUST MISIS) د موادو ساینس پوهانو د یوې ګډوډونکې ټیکنالوژۍ اعلان وکړ. د المونیم اکسایډ پوډر په ساده ډول د مخلوط کولو پرځای، دوی د لوړ پاکوالي المونیم پوډر په آټوکلیو کې واچاوه او د هایدروترمل اکسیډیشن څخه یې کار واخیست ترڅو د المونیم اکسایډ فلم یوه طبقه "وده" کړي چې د هر المونیم ذرې په سطحه دقیق کنټرول وړ ضخامت لري، لکه څنګه چې د المونیم بال باندې د نانو کچې زغره ایښودل کیږي. دا "کور-شیل جوړښت" پوډر د لیزر 3D چاپ (SLM ټیکنالوژۍ) په جریان کې حیرانونکي فعالیت ښیې: سختۍ د خالص المونیم موادو په پرتله 40٪ لوړه ده، او د لوړې تودوخې ثبات خورا ښه شوی، په مستقیم ډول د هوایی چلند درجې اړتیاوې پوره کوي.
پروفیسور الکساندر ګروموف، د پروژې مشر، یوه روښانه تشبیه وړاندې کړه: "په تیرو وختونو کې، مرکب مواد د سلادونو په څیر وو - هر یو یې د خپل کار مسؤل و؛ زموږ پوډر د سینڈوچونو په څیر دي - المونیم او ایلومینا یو بل په طبقه طبقه خوري، او هیڅ یو یې د بل پرته نشي کولی." دا قوي جوړه مواد ته اجازه ورکوي چې د الوتکې د انجن برخو او د الټرا سپک بدن چوکاټونو کې خپل وړتیا وښيي، او حتی د ټایټانیوم الیاژونو ساحه ننګوي.
۲. د چین حکمت: د سیرامیکونو "تنظیم" جادو
د ایلومینا سیرامیک چاپ کولو ترټولو لوی دردناک ټکی د سینټرینګ انقباض دی - تصور وکړئ چې تاسو په احتیاط سره د خټې مجسمه جوړه کړه، او دا د کچالو اندازې ته راټیټه شوه کله چې دا تنور ته ننوځي. دا به څومره سقوط وکړي؟ د 2024 په پیل کې، د شمال لویدیځ پولی تخنیک پوهنتون کې د پروفیسور سو های جون ټیم لخوا د موادو ساینس او ټیکنالوژۍ ژورنال کې خپاره شوي پایلې صنعت ته لاره هواره کړه: دوی د ایلومینا سیرامیک کور نږدې صفر انقباض ترلاسه کړ چې د انقباض کچه یې یوازې 0.3٪ وه.
راز دا دی چې اضافه کړئد المونیم پوډرایلومینا ته او بیا یو دقیق "د فضا جادو" لوبه وکړئ.
د المونیم پوډر اضافه کړئ: د المونیم ښه پوډر ۱۵٪ د سیرامیک سلیري کې مخلوط کړئ.
د اتموسفیر کنټرول: د سینټر کولو په پیل کې د ارګون ګاز محافظت وکاروئ ترڅو د المونیم پوډر اکسیډیز کیدو مخه ونیسي.
هوښیار سویچنګ: کله چې تودوخه ۱۴۰۰ درجو سانتي ګراد ته لوړه شي، ناڅاپه فضا هوا ته واړوئ
په ساحه کې اکسیډیشن: د المونیم پوډر سمدلاسه په څاڅکو کې منحل کیږي او په المونیم اکسایډ کې اکسیډیز کیږي، او د حجم پراخوالی انقباض کموي.
۳. د باندر انقلاب: د المونیم پوډر په "نه لیدو وړ ګلو" بدلیږي
پداسې حال کې چې د روسیې او چین ټیمونه د پوډر ترمیم لپاره سخت کار کوي، یو بل تخنیکي لاره په خاموشۍ سره پخه شوې ده - د المونیم پوډر د باندر په توګه کارول. دودیز سیرامیکدرې بعدي چاپباینڈرونه اکثره عضوي رالونه دي، کوم چې د degreasing په وخت کې د سوځولو په وخت کې به غارونه پریږدي. د کورني ټیم د 2023 پیټینټ یو مختلف طریقه غوره کوي: د المونیم پوډر جوړول د اوبو پر بنسټ باینڈر47.
د چاپ په جریان کې، نوزل په سمه توګه د المونیم آکسایډ پوډر طبقې باندې د 50-70٪ المونیم پوډر لرونکی "ګلو" سپری کوي. کله چې د degreasing مرحلې ته راځي، خلا ایستل کیږي او اکسیجن له لارې تیریږي، او المونیم پوډر په 200-800 ° C کې المونیم آکسایډ ته اکسیډیز کیږي. د 20٪ څخه ډیر د حجم پراخیدو ځانګړتیا دا ته اجازه ورکوي چې په فعاله توګه سوري ډک کړي او د انقباض کچه له 5٪ څخه کم ته راټیټ کړي. "دا د مچان د ویجاړولو او په ورته وخت کې د نوي دیوال جوړولو سره مساوي دی، ستاسو خپل سوري ډکوي!" یو انجینر دا په دې ډول تشریح کړ.
۴. د ذراتو هنر: د کروي پوډر بریا
د ایلومینا پوډر "ظاهر" په ناڅاپي ډول د پرمختګونو کلیدي ګرځیدلې ده - دا بڼه د ذراتو شکل ته اشاره کوي. په 2024 کې د "اوپن سیرامکس" ژورنال کې یوې مطالعې د فیوز شوي زیرمو (CF³) چاپ کې د کروي او غیر منظم ایلومینا پوډر فعالیت پرتله کړ:
کروي پوډر: د ښې شګې په څیر جریان لري، د ډکولو کچه یې له 60٪ څخه زیاته ده، او چاپ یې نرم او ورېښمین دی
غیر منظم پوډر: د غټې بورې په څیر بند پاتې شوی، د واسکاسیټي کچه یې ۴۰ ځله لوړه ده، او نوزل یې د ژوند شک کولو لپاره بند شوی دی.
حتی غوره، د کروي پوډر لخوا چاپ شوي برخو کثافت د سینټر کولو وروسته په اسانۍ سره له 89٪ څخه ډیر کیږي، او د سطحې پای مستقیم معیار سره سمون لري. "څوک اوس هم "بدصورت" پوډر کاروي؟ روانی د جنګي موثریت دی!" یو تخنیکر موسکا وکړه او پایله یې وکړه 5.
راتلونکی: ستوري او سمندرونه د کوچنيو او ښکليو سره یوځای شتون لري
د ایلومینا پوډر د درې بعدي چاپ انقلاب لا پای ته نه دی رسیدلی. پوځي صنعت د ټربوفین تیغونو جوړولو لپاره د صفر نږدې انقباضي کورونو په کارولو کې مخکښ رول لوبولی دی؛ بایومیډیکل ډګر د دې بایو مطابقت ته پام کړی او د هډوکو دودیز امپلانټونو چاپول یې پیل کړي دي؛ د بریښنایی صنعت د تودوخې ضایع کولو سبسټریټونه په نښه کړي دي - په هرصورت، د ایلومینا حرارتي چالکتیا او غیر بریښنایی چالکتیا نه بدلیدونکي دي.