دنیا کا سب سے مشکل ٹائٹینیم الائے 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے۔

سائنس دانوں نے ٹائٹینیم مرکب دھاتوں پر 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا اطلاق کرکے، مواد کی پائیداری کو دوگنا کرکے اور ایرو اسپیس میں اس کے ممکنہ استعمال کو وسعت دے کر نئے نتائج حاصل کیے ہیں۔

نئے ٹائٹینیم کھوٹ میں ریکارڈ زیادہ تھکاوٹ کی طاقت ہے۔ تصویر: iStock — نئے ٹائٹینیم کھوٹ میں ریکارڈ زیادہ تھکاوٹ کی طاقت ہے۔ تصویر: *iStock*

چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (سی اے ایس) نے 28 فروری کو نیچر نامی جریدے میں شائع ہونے والی ایک تحقیق میں اس کامیابی کی تفصیل بتائی۔ یہ تحقیق سی اے ایس کے انسٹی ٹیوٹ آف میٹریلز ریسرچ کی شینیانگ لیبارٹری آف میٹریلز سائنس اور یونیورسٹی آف کیلیفورنیا کے رابرٹ رچی کے سائنس دانوں ژانگ ژینجن اور ژانگ زیفینگ کے درمیان تعاون کا نتیجہ ہے۔ مقالے کے مطابق تحقیقی آئیڈیا چین میں پیدا ہوا اور مادی نمونے بھی وہیں بنائے گئے۔ رچی نے اس عمل کی تشخیص میں حصہ لیا۔

اگرچہ تھری ڈی پرنٹنگ نے مینوفیکچرنگ میں انقلاب برپا کر دیا ہے، لیکن اس کا استعمال ان حصوں کی تیاری تک محدود ہے جن میں تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔ تھکاوٹ کی طاقت یا تھکاوٹ کی مزاحمت مشین کے حصے کی تھکاوٹ کے نقصان جیسے گیئر پٹنگ اور سطح کے کریکنگ کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت ہے۔

میٹل 3D پرنٹنگ، جو دھاتی پاؤڈر کو پگھلانے اور اسے مختصر وقت میں پیچیدہ شکلوں میں تہہ کرنے کے لیے لیزر کا استعمال کرتی ہے، بڑے، پیچیدہ اجزاء کو تیزی سے تیار کرنے کے لیے بہترین ہے۔ تاہم، عام طور پر پرنٹنگ کے دوران استعمال ہونے والے طاقتور لیزر شعاعوں سے پیدا ہونے والی تیز حرارت حصے کے اندر ہوا کی جیبوں کی تشکیل کا باعث بنتی ہے، جو مرکب کی کارکردگی کو متاثر کر سکتی ہے۔ یہ چھوٹے سوراخ تناؤ کا ذریعہ بن سکتے ہیں، جو وقت سے پہلے ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتے ہیں، مواد کی تھکاوٹ کی زندگی کو کم کرتے ہیں۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ٹیم نے تاکنا سے پاک ٹائٹینیم مرکب بنانے کا فیصلہ کیا۔ انہوں نے Ti-6Al-4V، ایک ٹائٹینیم-ایلومینیم-وینیڈیم مرکب کا استعمال کرتے ہوئے ایک عمل تیار کیا، جس نے کسی بھی معروف ٹائٹینیم مرکب سے زیادہ تھکاوٹ کی طاقت حاصل کی۔ Zhang Zhenjun کے مطابق، یہ عمل چھیدوں کو ہٹانے کے لیے ایک گرم آئسوتھرمل پریسنگ آپریشن سے شروع ہوتا ہے، جس کے بعد کھوٹ کے اندرونی ڈھانچے میں کوئی تبدیلی آنے سے پہلے تیزی سے ٹھنڈک ہوتی ہے۔ اس عمل کے نتیجے میں ایک تاکنا سے پاک مرکب ہوا جس میں تناؤ کی تھکاوٹ کی طاقت میں 106 فیصد اضافہ ہوا، عام 475 MPa سے 978 MPa تک، عالمی ریکارڈ قائم کیا۔

Zhang Zhenjun نے کہا کہ یہ کامیابی ان صنعتوں میں ایپلی کیشنز کے لیے وعدہ کرتی ہے جن کے لیے ہلکے وزن والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے ایرو اسپیس اور نئی توانائی والی گاڑیاں۔ اب تک، مواد صرف ڈمبل کے سائز کے پروٹوٹائپ کے پیمانے پر تیار کیا گیا ہے جس کا سب سے پتلا حصہ 3 ملی میٹر ہے، جو عملی استعمال کے لیے بہت چھوٹا ہے۔ اگرچہ یہ ٹیکنالوجی ابھی تجرباتی مرحلے میں ہے، لیکن اس میں پیچیدہ آلات تیار کرنے کی بڑی صلاحیت ہے۔

CAS کے مطابق، ناسا کے راکٹوں پر نوزل، J-20 فائٹر جیٹ کا ایئر فریم اور چین کے C919 طیارے میں ایندھن کی نوزل سمیت کئی ایرو اسپیس پرزے تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے ہیں۔ مستقبل میں پیمانے کو بڑھانے کی صلاحیت کے ساتھ، نئی ٹیکنالوجی کو زیادہ وسیع پیمانے پر لاگو کیا جائے گا۔

این کھنگ ( ٹیک ٹائمز کے مطابق)

ماخذ لنک