روشی جدید در چاپ سه بعدی فلزات

امروزه استفاده از پرینتر های سه بعدی در صنعت اهمیت و ارزش بسیار بالایی دارد. در واقع این پرینتر های می توانند برای ساخت ابزار آلات  مختلف بسیار مفید باشند. اخیرا تیمی از مهندسان اقدام به یافتن روشی جدید برای استفاده از انواع فلزات در پرینترهای سه بعدی و ساخت اشیایی با کیفیت و استحکام بالا کرده اند.

روشی جدید در چاپ سه بعدی فلزات

به گزارش کلیک ، تیمی از مهندسان موفق شده اند راهی برای چاپ سه بعدی فلزات پیدا کنند. این روش جدید می تواند باعث بهبود روش های کنونی در چاپ سه بعدی که بر پایه لیزر بر روی پودر است بشود. در این روش نوین از فلزات نیمه جامد در چاپ استفاده می شود که نتیجه نهایی به دست آمدن فلزی است که کاملا جامد است اما در هنگامی که همین فلز جامد تحت فشار قرار می گیرد به صورت فلزی که قابل حرکت است در می آید و می تواند به راحتی در طول نازل چاپگر حرکت کند. محققان در آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور (LLNL) امیدوارند که این روش نه تنها باعث ساخت اجزای با کیفیت بلکه بسیار سبک در اجسامی شود که با استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی فلزی ساخته می شوند.

این تیم با همکاری انستیتو پلی تکنیک ورچستر از این روش با عنوان استفاده مستقیم در فلز یاد می کند. همچنین در این رویکرد جدید به جای استفاده از فلزات پودری شکل در چاپ و استفاده از نوعی لیزر برای مذاب سازی آن، مقداری از فلز تحت حرارت قرار می گیرد تا به صورت نیمه جامد در آید. حالت نیمه جامد به این معنی است که در واقع این فلز نیمه جامد تا حدود مانند خمیری عمل می کند که با فلز مذاب احاطه شده است و در نهایت تبدیل به یک فلز جامد می شود. اما وقتی تحت فشار قرار می گیرد این قطعات که جامد شده اند از هم جدا می شود و در طول این فلز مذاب جریان پیدا می کند.

این قابلیت امکان جاری شدن فلز در طول نازل پرینتر را ایجاد می نماید. شی پرینت شده به محض سرد شدن محکم می شود. استحکام اشیایی که با این روش چاپ سه بعدی ساخته می شوند بسیار بیشتر از اشیایی است که با سایر روش ها مانند SLM تولید و ساخته می شوند.

یکی از اعضای این تیم مهندسی در خصوص این روش بیان کرده است که موضوع اصلی کنترل کردن مواد مذاب در زمانی که از نازل برای چاپ شی به بیرون می آمده است بوده است. او در ادامه اضافه کرده است که خوشبختانه این تیم توانسته است با بکار گیری روش های مناسبی امکان کنترل این مواد مذاب و در حالت مناسب قرار گرفتن آن ها را در هنگام چاپ شی سه بعدی در دست داشته باشد. این اتفاقی است که پیش از این در هیچ پروژه ای نیفتاده بود.

البته هنوز در این پروژه برای رسیدن به حالت مطلوب کارهای زیادی وجود دارد که باید انجام شود. محققان این تیم تحقیقاتی امیدوارند تا روش هایی بیابند که با استفاده از آن ها بتوانند اشیا با کیفیت بالا با استفاده از فلزات متعارف در صنعت مانند آلومینیوم و تیتانیوم بسیارند. اعضای این تیم تحقیقاتی مقاله ای در یکی از ژورنال های معتبر به نام Applied Physics Letter چاپ گرده اند که ر آن در خصوص روند کار با استفاده از ترکیب فلز قلع و عنصر شیمیایی بیسموت توضیحاتی ارائه کرده اند. آن ها در توضیحات خود به این نکته اشاره کرده اند که ترکیب قلع و این عنصر باعث می شود تا دمای ذوب پایین آمده و در هنگام عبور مواد از نازل پرینتر در آن گیر کرده و مشکلاتی ایجاد کنند. از این رو این مهندسان برای جلوگیری از این اتفاق کارهای زیادی انجام داده اند که در این مقاله چاپ شده در خصوص آن ها صحبت کرده اند.

در حال حاضر این تیم تحقیقاتی در حال کار بر روی استفاده از فلز آلومینیوم برای چاپ سه بعدی به این روش هستند. البته آن ها به این نکته اذعان داشته اند که استفاده از فلز آلومنیوم در این روش با چالش های منحصر به فرد خود به همراه است ولی به هر حال فلز آلومنیوم برای مصرف در صنایع هواپیما سازی و حمل نقل بسیار مناسب است و چاپ سه بعدی در این صنایع بسیار راه گشا خواهد بود.

ارسال نظر