گروهی از محققان مؤسسه علم و فناوری Skolkovo یا Skoltech ادعا می کنند که آلیاژ جدیدی بر پایه برنز و فولاد از طریق تولید افزودنی ساخته اند. آنها برای تولید قطعات مختلف متشکل از این دو فلز، برای اولین بار در بازار، به رسوب ماده تحت انرژی متمرکز متکی بودند. دو روش استفاده شد: در مورد اول، مخلوطی از دو فلز قبل از رسوب لایه ها تولید شد. در مرحله دوم، لایه های برنز به طور متناوب با لایه های فولادی رسوب داده شد. به گفته محققان، این کار می تواند به ویژه برای صنعت هوافضا، به ویژه در ساخت اتاق های احتراق برای هواپیماها و موشک ها جالب باشد.
ترکیب دو ماده برای استفاده از بهترین خواص مربوطه غیرمعمول نیست – در این جهت است که چاپ سه بعدی کامپوزیت به سرعت در حال توسعه است. در مورد ما، به یاد داشته باشید که برنز به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی خوب و مقاومت بالای آن در برابر سایش مشهور است. فولاد در برابر شکستگی و ضربه، تغییر شکل الکتریکی مقاوم است و سختی بالایی دارد. تا به حال، هیچ پروژه ای فولاد و برنز را روی یک قطعه ترکیب نکرده بود، همه اینها به لطف تولید افزودنی بود.
بخش چاپ سه بعدی برای آزمایش خواص مکانیکی آلیاژ جدید (اعتبار عکس: Konstantin Makarenko/Skoltech
به طور مشخص، محققان از یک چاپگر DED برای توسعه پروژه خود استفاده کردند. اول، ایجاد یک آلیاژ تقریبا همگن با مخلوط کردن دو ماده به طور مساوی بود. سپس این آلیاژ توسط دستگاه برای طراحی چندین قطعه آزمایشی مورد استفاده قرار گرفت. روش دیگر شامل چاپ قطعات «ساندویچی» بود، یعنی از لایه‌های برنز و فولاد روی هم قرار گرفته بود که هر کدام 0.25 میلی‌متر ضخامت داشتند. محققان توضیح می‌دهند که آنها مقدار برنز را هر بار تغییر دادند – از 25 تا 50٪ – در حالی که محتوای فولاد ثابت بود.
پروفسور ایگور شیشکوفسکی از Skoltech توضیح می دهد: چاپ سه بعدی نویدبخش تولید قطعات کامپوزیت با خواص دو ماده متمایز تشکیل دهنده کامپوزیت است. به عنوان مثال در نظر بگیرید که فولاد در مقابل دمای بالایی که در اثر سوختن سوخت در موتور در حال کار ایجاد می شود، مقاومت می کند. این عالی است، اما در مقایسه با برنز، فولاد یک رسانای حرارتی متوسط است، بنابراین مایع خنک‌کننده موتور نمی‌تواند گرما را به طور موثری برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب‌دیدگی سیفون کند. با استفاده از پرینت سه بعدی، می توان با ساختن یک محفظه احتراق که به آرامی از برنز در داخل، برای مدیریت بهتر دما، به فولاد در داخل و خارج، برای اطمینان از انسجام سازه، به آرامی تغییر می کند، بهترین های هر دو جهان را به دست آورد.. »
بخش چاپ شده به صورت سه بعدی با مخلوط شبه همگن برنز و فولاد (اعتبار عکس: Konstantin Makarenko/Skoltech)
این دو فلز با هم ترکیب می شدند و هیچ ناهنجاری مشاهده نمی شد. سپس محققان یک سری آزمایش را برای بررسی خواص ساختاری و مکانیکی این آلیاژ جدید با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام دادند. کنستانتین ماکارنکو، دانشجوی سال چهارم دکتری در Skoltech Materials، نتیجه می گیرد: اکنون که تایید کرده ایم که فولاد و برنز را می توان در یک آلیاژ ترکیب کرد و با پرینت سه بعدی با رسوب مستقیم لیزری سازگار است و ویژگی های مکانیکی ماده جدید را می دانیم، می توانیم کاربردهای احتمالی آن را بررسی کنیم. برای آینده، من می‌خواهم یک محفظه احتراق فولادی-برنزی را در Skoltech تولید و آزمایش کنم، اما فراتر از آن موارد دیگر امکان‌پذیر است و می‌توان از ترکیب‌های فلزی دیگر استفاده کرد. گام بعدی ایجاد پره های توربین سوپرآلیاژی تقویت شده با کانال های خنک کننده برنزی است. این در مورد ترکیب مزایای دو ماده متمایز در یک محصول واحد بدون جوش یا اتصالات دیگر است.. » شما را از مراحل بعدی این پروژه مطلع خواهیم کرد! در ضمن، اطلاعات بیشتری پیدا کنید ICI.
نظر شما در مورد این آلیاژ جدید برنز و فولاد چیست؟ نظر خود را در نظرات مقاله به اشتراک بگذارید. همه ویدیوهای ما را در کانال ما بیابید یوتیوب یا ما را دنبال کنید فیس بوک یا توییتر !
* تیتراژ عکس روی جلد : کنستانتین ماکارنکو