در کمال تعجب آنها مشاهده کردند که در طول این فرآیند، یک ترک درزگیر پشت سر گذاشته شده است. ظاهراً شکاف مهر و موم شده “هیچ اثری” از وجود سابق خود باقی نگذاشته است.
حتی بدون ایجاد ترک در حین چاپ، قطعات فلزی پرینت سه بعدی نیز ممکن است در هنگام استفاده از کار بیفتند. آنها می توانند مانند سایر قطعات فلزی خستگی فلز را تجربه کنند.
یکی از رویکردها ایجاد یک درمان پس از پردازش است که این شرایط ریز تنش مکرر با فرکانس بالا را ایجاد می کند تا به طور خودکار هر ترکی را که در طول چاپ ظاهر می شود مهر و موم کند.
روش دیگر اصلاح سیستم LPBF برای القای ریز تنش به هنگام تولید هر لایه (یا گروهی از لایه‌ها) است.
محققان راهی برای تحریک فلزات برای بهبود خودکار ترک ها کشف کرده اند.
همچنین ممکن است بتوان دستگاهی را بر روی قطعات فلزی مهم نصب کرد تا به‌طور خودکار ترک‌ها را در حین استفاده از قطعه ببندد. این می تواند به طور چشمگیری طول عمر عملیاتی برخی از قطعات را افزایش دهد.
آیا این اثر عجیب می تواند به نوعی در چاپ سه بعدی استفاده شود؟ براد بویس، دانشمند مواد Sandia توضیح داد:
تقریباً در هر قطعه فلزی، از جمله قطعاتی که با فناوری چاپ سه بعدی تولید می شوند، ترک ایجاد می شود. تلاش قابل توجهی برای جلوگیری از ایجاد ترک در حین کارهای پرینت سه بعدی فلزی LPBF انجام می شود و گاهی اوقات این تلاش ها موفق می شوند. گاهی اوقات نمی کنند.
محققان قصد داشتند قطعه فلزی را از نظر خستگی و رشد ترک آزمایش کنند و رویکرد آنها برای شبیه‌سازی تنش مکرر استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی تخصصی برای کشیدن انتهای یک نمونه با سرعت 200 بار در ثانیه بود. اگر استرس تکراری نباشد، نمی دانم چیست.
از طريق آزمایشگاه های ساندیا
برای به حداقل رساندن این اثر، کارهای چاپ سه بعدی فلزی معمولاً دارای پارامترهای چاپ با دقت تنظیم شده اند تا اطمینان حاصل شود که ساختار کریستالی میکروسکوپی قطعه فلزی برای ارائه استحکام لازم مناسب است. اگر اینطور نیست، پس انتظار ترک ها را داشته باشید.
یا شاید هیچکدام از اینها اتفاق نیفتد اگر نتوان اثر را در شرایط طبیعی تر کار کرد.
میزان تعمیم پذیری این یافته ها احتمالاً موضوع تحقیقات گسترده ای خواهد بود. ما این اتفاق را در فلزات نانوکریستالی در خلاء نشان می‌دهیم. اما ما نمی دانیم که آیا این می تواند در فلزات معمولی در هوا نیز ایجاد شود یا خیر.
فرض کنید می توان آن را برای فلزات در شرایط عادی القا کرد. چه پیامدهایی برای پرینت سه بعدی می تواند داشته باشد؟ من معتقدم ممکن است چندین مورد وجود داشته باشد.
کشف جدید بسیار جالب است.
اما به همین دلیل است که ما تحقیق می کنیم: برای کشف اثرات جدیدی که می توانند تجاری شوند و برای همه مفید باشند.
ترک ها آفت استفاده از قطعات فلزی هستند. معمولاً تنش مکرر در نهایت باعث خستگی فلز می شود و در نهایت در ترک ها ظاهر می شود. این ترک ها تمایل به رشد دارند و ممکن است به اندازه ای بزرگ شوند که باعث از کار افتادن قطعه شوند.