روشی جدید برای ساخت فلز با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی

روش‌های جدید چاپ سه‌بعدی امکان تولید انبوه محصولات فلزی با خواص مطلوب را فراهم می‌کنند.

این روش محصول تحقیقات مشترک چندین گروه متخصص از سازمان‌های مختلف مانند دانشگاه کمبریج (بریتانیا)، دانشگاه فنی نانیانگ (سنگاپور)، موسسه پاول شرر (سوئیس)، مرکز تحقیقات مهندسی فنلاند، سازمان علوم و فناوری هسته‌ای استرالیا و غیره است.

یک تکنیک جدید امکان تغییرات ساختاری در آلیاژهای فلزی را در طول چاپ سه‌بعدی فراهم می‌کند و خواص آنها را بدون تکیه بر روش‌های سنتی آهنگری حرارتی که هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته‌اند، تنظیم دقیق می‌کند. نتایج این تحقیق رسماً در مجله Nature Communications منتشر شده است.

فناوری چاپ سه‌بعدی مدرن مزایای متعددی نسبت به سایر روش‌های تولید ارائه می‌دهد. این فناوری امکان ایجاد محصولاتی با اشکال پیچیده را فراهم می‌کند و نسبت به روش‌های تولید سنتی از مواد بسیار کمتری استفاده می‌کند. با این حال، معایب خاصی نیز دارد.

دکتر ماتئو سیتا از تیم تحقیقاتی دانشگاه کمبریج گفت: «یکی از مشکلات اصلی، هزینه بالای تولید به دلیل نیاز به تنظیم دقیق محصول پس از تولید است.»

از عصر برنز، محصولات فلزی با حرارت دادن و آهنگری ساخته می‌شدند. این روش به فلزات اجازه می‌دهد تا به شکل‌های دلخواه درآیند و خواص لازم مانند شکل‌پذیری یا استحکام را به آنها می‌دهد.

با این حال، تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی فعلی امکان کنترل این ویژگی‌ها را فراهم نمی‌کنند، بنابراین پس از اتمام چاپ، نیاز به مداخله فنی بیشتری است.

سیتا و همکارانش روش جدیدی در فلزکاری سه‌بعدی توسعه داده‌اند که امکان کنترل ساختار داخلی ماده را هنگام ذوب شدن توسط لیزر فراهم می‌کند. این روش از فناوری استاندارد چاپ سه‌بعدی لیزری استفاده می‌کند، اما با برخی اصلاحات در فرآیند.

دکتر ماتئو سیتا گفت: «ما کشف کردیم که لیزر به عنوان یک «چکش ریز» استفاده می‌شود و به سخت شدن فلز در طول فرآیند چاپ سه‌بعدی کمک می‌کند.»

محصولات تولید شده از فلز با استفاده از روش جدید چاپ سه بعدی، چه از نظر تئوری و چه در آزمایش‌های عملی، خواصی قابل مقایسه با فولاد تولید شده با روش‌های سنتی دارند.

کارشناسان افزودند: ما معتقدیم که این روش به کاهش هزینه چاپ سه‌بعدی فلز کمک می‌کند و در نتیجه پایداری را بهبود می‌بخشد و انقلابی در صنعت متالورژی ایجاد می‌کند.

(طبق گزارش Securitylab)

منبع