Aloi titanium terkuat di dunia yang dihasilkan menggunakan teknologi percetakan 3D.

Para saintis telah mencapai satu kejayaan baharu dengan menggunakan teknologi percetakan 3D pada aloi titanium, menggandakan kekuatan bahan dan mengembangkan aplikasi potensinya dalam aeroangkasa.

Aloi titanium baharu ini mempunyai kekuatan lesu yang memecahkan rekod. Foto: iStock

Akademi Sains China (CAS) memperincikan pencapaian tersebut dalam satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada 28 Februari. Penyelidikan ini merupakan hasil kerjasama antara saintis Zhang Zhenjun dan Zhang Zhefeng dari Makmal Sains Bahan Shenyang, Institut Penyelidikan Bahan CAS dan Robert Ritchie di Universiti California, Berkeley. Menurut artikel itu, idea penyelidikan itu berasal dari China, dan sampel bahan juga dihasilkan di sana. Ritchie mengambil bahagian dalam menilai proses tersebut.

Walaupun percetakan 3D telah merevolusikan pembuatan, proses ini digunakan agak terhad dalam fabrikasi bahagian yang memerlukan rintangan lesu yang tinggi. Kekuatan lesu, atau rintangan lesu, ialah keupayaan bahagian mesin untuk menahan kegagalan lesu seperti lubang gear dan keretakan permukaan.

Percetakan logam 3D, yang menggunakan laser untuk mencairkan serbuk logam dan melapiskannya menjadi bentuk kompleks dalam masa yang singkat, merupakan kaedah yang sempurna untuk menghasilkan komponen yang besar dan kompleks dengan cepat. Walau bagaimanapun, haba tinggi yang dihasilkan oleh pancaran laser yang kuat yang sering digunakan dalam proses pencetakan menyebabkan pembentukan poket udara di dalam bahagian tersebut, yang menjejaskan prestasi aloi. Liang-liang kecil ini boleh menjadi pusat tekanan, yang membawa kepada keretakan pramatang dan mengurangkan jangka hayat bahan yang lesu.

Untuk menangani masalah ini, pasukan penyelidikan memutuskan untuk menghasilkan aloi titanium berliang. Mereka membangunkan satu proses menggunakan Ti-6Al-4V, aloi titanium-aluminium-vanadium, yang mencapai rintangan lesu tertinggi di kalangan aloi titanium yang diketahui setakat ini. Menurut Zhang Zhenjun, proses ini bermula dengan penekanan isoterma panas untuk menghilangkan liang, diikuti dengan penyejukan pantas sebelum sebarang perubahan dalam struktur dalaman aloi boleh berlaku. Proses ini menyediakan aloi berliang dengan peningkatan kekuatan lesu tegangan sebanyak 106%, daripada 475 MPa biasa kepada 978 MPa, sekali gus mencipta rekod dunia .

Zhang Zhenjun berkata pencapaian itu menjanjikan banyak aplikasi dalam industri yang memerlukan bahan ringan, seperti aeroangkasa dan kenderaan tenaga baharu. Setakat ini, bahan baharu itu hanya dihasilkan pada skala prototaip, menyerupai dumbbell dengan titik paling nipis 3 mm – terlalu kecil untuk aplikasi praktikal. Walaupun teknologi ini masih dalam peringkat eksperimen, ia mempunyai potensi besar untuk mengeluarkan peranti yang kompleks.

Menurut CAS, banyak komponen penerbangan, termasuk muncung pada roket NASA, rangka jet pejuang J-20, dan muncung bahan api pada pesawat C919 China, dihasilkan menggunakan teknologi percetakan 3D. Dengan potensi untuk penskalaan masa hadapan, teknologi baharu ini akan mempunyai aplikasi yang lebih luas.

An Khang (Menurut Tech Times )

Pautan sumber: https://vnexpress.net/hop-kim-titan-cung-nhat-the-gioi-tao-bang-cong-nghe-in-3d-4717137.html