رفتن به نوشته‌ها

چاپ سه بعدی فولاد ضد زنگ 17-4 PH


پرینت سه بعدی فولاد

فولاد فلزی است که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی ارزشمند است و در بسیاری از بخش ها در بخش چاپ سه بعدی استفاده می شود. برای فولاد ضد زنگ – یا اینوکس، این آلیاژ متشکل از آهن، کروم و کمی کربن نیز یکسان است. اما آیا با فولاد زنگ نزن 17-4 رسوب سختی (PH) آشنا هستید؟ همچنین فلزی است که به دلیل سختی بسیار بالا و همچنین مقاوم در برابر خوردگی شناخته شده است. و برای اولین بار در موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST)، تیمی از محققان موفق به چاپ سه بعدی آن شده اند و در عین حال این دو ویژگی ضروری را حفظ کرده اند.

تولید فلزات افزودنی چندین سال است که در حال رشد بوده و دامنه امکانات را در بسیاری از بخش‌های فعالیت، اعم از هوافضا، پزشکی و یا صنعت خودرو گسترش می‌دهد. با این حال، چالش هایی ایجاد می کند و تسلط بر آن آسان نیست. در واقع، پرینت سه بعدی فلزی شامل تغییرات قابل توجهی در دما در طول فرآیند تولید با موادی است که بسیار سریع گرم و سرد می شود. فن ژانگ، فیزیکدان در NIST و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح می دهد: وقتی به تولید افزودنی های فلزی فکر می کنید، اساساً میلیون ها ذره پودر ریز را با استفاده از یک منبع توان بالا مانند لیزر به یک قطعه جوش می دهیم، آنها را به یک مایع ذوب می کنیم و در یک جامد خنک می کنیم. اما سرعت سرمایش زیاد است، گاهی اوقات بیش از یک میلیون درجه سانتیگراد در ثانیه است، و این شرایط غیرتعادلی شدید مجموعه‌ای از چالش‌های اندازه‌گیری را ایجاد می‌کند.. »

تصویر میکروسکوپی از فولاد ضد زنگ 17-4 پرینت سه بعدی. رنگ‌های سمت چپ نشان‌دهنده جهت‌گیری‌های مختلف کریستال‌ها در آلیاژ هستند (اعتبار عکس: Q. Guo/University of Wisconsin-Madison)

این تغییرات دما منجر به برخی بی نظمی ها می شود و همیشه به راحتی نمی توان قطعه فلزی با خواص مطلوب را به دست آورد. بنابراین تیم محققان ما می خواستند در مورد تغییرات ساختار کریستالی یک فلز و در این مورد فولاد PH 17-4 بیشتر بدانند تا خواص مورد نظر – سختی و مقاومت در برابر خوردگی را به دست آورند. برای انجام این کار، آنها مجبور بودند از یک سنکروترون، یک ابزار الکترومغناطیسی که ذرات بنیادی را شتاب می بخشد، استفاده کنند. محققان توضیح می‌دهند که پرتوهای ایکس دستگاه را در طول چاپ بر روی فولاد مورد نظر به منظور دنبال کردن تکامل ساختار کریستالی آن پخش کردند. این به آنها اجازه داد تا تعدادی از عوامل مانند تأثیر اعمال شده توسط ترکیب خود آلیاژ را درک کنند. فن ژانگ در ادامه می گوید:

“کنترل ترکیب واقعا کلید آلیاژهای چاپ سه بعدی است. با کنترل ترکیب، می‌توانیم نحوه جامد شدن آن را کنترل کنیم. ما همچنین نشان داده‌ایم که در طیف گسترده‌ای از سرعت‌های خنک‌سازی، برای مثال بین ۱۰۰۰ تا ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد در ثانیه، ترکیبات ما به طور مداوم فولاد مارتنزیتی 17-4 PH را تولید می‌کنند.

با روی آوردن به چاپ سه بعدی، محققان موفق به تولید فولادی با کیفیت بسیار بالا با PH 17-4 شدند و در عین حال از مراحل خنک‌کننده خاصی که در تولید سنتی یافت می‌شوند اجتناب کردند. بنابراین، روی آوردن به تولید افزودنی سریعتر و کم هزینه تر خواهد بود. می توانید اطلاعات بیشتری پیدا کنید ICI.

نظر شما در مورد استفاده از این فولاد در پرینت سه بعدی 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 !

* عنوان عکس روی جلد: Futura Sciences





منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی