دنیا کا سب سے مضبوط ٹائٹینیم مرکب 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 طاقت کو دوگنا کرکے اور ایرو اسپیس میں اس کے ممکنہ استعمال کو وسعت دے کر ایک نئی پیش رفت حاصل کی ہے۔

نیا ٹائٹینیم الائے ریکارڈ توڑ تھکاوٹ کی طاقت کا حامل ہے۔ تصویر: iStock — نیا ٹائٹینیم الائے ریکارڈ توڑ تھکاوٹ کی طاقت کا حامل 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 دی۔ یہ تحقیق سی اے ایس انسٹی ٹیوٹ فار میٹریلز ریسرچ کی شینیانگ میٹریل سائنس لیبارٹری اور کیلی فورنیا یونیورسٹی میں رابرٹ رچی کے سائنسدانوں ژانگ ژینجن اور ژانگ زیفینگ کے درمیان تعاون کا نتیجہ ہے۔ مضمون کے مطابق، تحقیقی خیال چین میں شروع ہوا، اور مواد کے نمونے بھی وہیں بنائے گئے۔ رچی نے اس عمل کا جائزہ لینے میں حصہ لیا۔

اگرچہ تھری ڈی پرنٹنگ نے مینوفیکچرنگ میں انقلاب برپا کر دیا ہے، لیکن یہ عمل بہت محدود طور پر ایسے حصوں کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے جس میں تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔ تھکاوٹ کی طاقت، یا تھکاوٹ کی مزاحمت، مشین کے حصے کی تھکاوٹ کی ناکامیوں جیسے گیئر پٹنگ اور سطح کے کریکنگ کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت ہے۔

3D میٹل 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 ایک بہترین طریقہ ہے۔ تاہم، پرنٹنگ کے عمل میں اکثر استعمال ہونے والی طاقتور لیزر بیم سے پیدا ہونے والی تیز حرارت حصے کے اندر ہوا کی جیبوں کی تشکیل کا باعث بنتی ہے، جس سے مرکب کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔ یہ چھوٹے سوراخ دباؤ کے مراکز بن سکتے ہیں، جو وقت سے پہلے ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتے ہیں اور مواد کی تھکاوٹ کی زندگی کو کم کرتے ہیں۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے ایک غیر محفوظ 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 آج تک کے مشہور ٹائٹینیم مرکبات میں سب سے زیادہ تھکاوٹ کی مزاحمت حاصل کی۔ Zhang Zhenjun کے مطابق، یہ عمل چھیدوں کو ختم کرنے کے لیے گرم isothermal دبانے سے شروع ہوتا ہے، جس کے بعد مرکب کی اندرونی ساخت میں کوئی تبدیلی آنے سے پہلے تیزی سے ٹھنڈک ہوتی ہے۔ یہ عمل ایک غیر محفوظ مرکب فراہم کرتا ہے جس میں 106% کی ٹینسائل تھکاوٹ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے، جو کہ معمول کے 475 MPa سے 978 MPa تک ہوتا ہے، جس سے عالمی ریکارڈ قائم ہوتا ہے۔

Zhang Zhenjun نے کہا کہ یہ کامیابی صنعتوں میں بہت سی ایپلی کیشنز کے لیے وعدہ کرتی ہے جس میں ہلکے وزن والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے ایرو اسپیس اور نئی توانائی والی گاڑیاں۔ آج تک، نیا مواد صرف ایک پروٹوٹائپ پیمانے پر تیار کیا گیا ہے، جو 3 ملی میٹر کے سب سے پتلے پوائنٹ کے ساتھ ڈمبل سے مشابہ ہے - 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۔

سی اے ایس کے مطابق ہوا بازی کے بہت سے پرزے جن میں ناسا کے راکٹوں پر نوزلز، J-20 فائٹر جیٹ کا فریم اور چین کے C919 طیارے میں ایندھن کی نوزلز شامل ہیں، تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے ہیں۔ مستقبل میں اسکیلنگ کی صلاحیت کے ساتھ، اس نئی ٹیکنالوجی میں وسیع تر ایپلی کیشنز ہوں گی۔

این کھنگ ( ٹیک ٹائمز کے مطابق)

ماخذ لنک