سایت صنعت و بازار | اخبار | ساخت قطعات بالک از آلیاژهای فلزی شیشه‌ای با استفاده از روش شکل‌دهی افزایشی
حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

ساخت قطعات بالک از آلیاژهای فلزی شیشه‌ای با استفاده از روش شکل‌دهی افزایشی

تاریخ خبر : ۱۳۹۷/۰۱/۲۷ تعداد بازدید : ۲۰۲
تعداد رای : ۵
اخیرا محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی (North Carolina State University) موفق به ساخت قطعات حجیم (بالک) از آلیاژهای آمورف و یا فلزات شیشه‌ای با استفاده از تکنیک شکل‌دهی افزایشی (Additive Manufacturing) شده‌اند. نتیجه‌ی تحقیقات این محققان در مجله‌ی Applied Materials Today منتشر شده است.

عدم وجود ساختار کریستالی در آلیاژهای فلزی شیشه‌ای باعث می‌شود این آلیاژها خواص منحصربفردی از خود نشان دهند. با این وجود ساخت و تولید قطعات از این آلیاژها با محدودیت مواجه است زیرا برای تولید ساختارهای آمورف، انجماد باید در سرعت‌های سرمایش بسیار زیاد (K/S 108-105) انجام شود؛ چنین الزامی باعث ایجاد محدودیت در ضخامت قطعه تولیدی شده و امکان ساخت قطعات بالک عملا وجود نخواهد داشت. برای مثال در مورد قطعات تولیدی از آلیاژ فلزی شیشه‌ای پایه آهنی، ماکزیمم ضخامت قطعه ریخته شده کمتر از چند میلیمتر است.

اخیرا محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی موفق به تولید قطعات حجیم از آلیاژهای آمورف و یا فلزات شیشه‌ای با استفاده از تکنیک شکل‌دهی افزایشی یا پرینتر سه بعدی شده‌اند. طبق گفته Mahbooba یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی ”ایده‌ی استفاده از تکنیک شکل‌دهی افزایشی برای تولید قطعات بالک از فلزات شیشه‌ای در یک دهه‌ی گذشته همیشه مورد توجه محققان بوده است. اما این اولین تحقیق منتشر شده است که نشان می‌دهد ایده‌ی فوق قابل حصول است“. این عضو تیم تحقیقاتی در بخش دیگری از صحبت‌های خود به تولید قطعه‌ای از جنس فلز شیشه‌ای پایه آهنی با ضخامتی در حدود 15 برابر ضخامت بحرانی قطعه ریخته‌گری شده اشاره می‌کند.

برای اجرای فرآیند، لایه‌ای از پودر فلز مورد نظر توسط لیزر ذوب و به یک لایه جامد با ضخامت حدود 20 میکرون تبدیل می‌شود. با استفاده از پلتفرم ساخته شده مجددا مقداری پودر فلزی روی لایه ایجاد شده توزیع و فرآیند لیزرکاری تکرار می‌شود؛ فرآیند مذکور تا رسیدن به ضخامت نهایی ادامه می‌یابد. با توجه به اینکه طی این فرآیند در هر مرحله لایه‌ای با ضخامت کم ایجاد و در بازه زمانی کوتاه منجمد می‌شود امکان حفظ ساختار آمورف میسر خواهد بود.

filereader.php?p1=main_c81e728d9d4c2f636

قطعه‌ی استوانه‌ای ساخته شده از فلز شیشه‌ای پایه آهنی به روش شکل‌دهی افزایشی.

 

filereader.php?p1=main_c4ca4238a0b923820

شماتیک مقایسه ضخامت قطعه بالک تولید شده به روش شکل‌دهی افزایشی و ضخامت بحرانی در روش ریخته‌گری؛ و تصویر EBSD از نانو دانه‌های تشکیل شده در ساختار.

 

طبق گفته Harrysson، عضو ارشد این تیم تحقیقاتی، ”دلیلی برای عدم استفاده از این روش برای سایر آلیاژهای آمورف وجود ندارد و تنها چالش پیشرو و فاکتور محدود کننده تهیه و تولید پودر آلیاژ فلزی شیشه‌ای با ترکیب شیمیایی مورد نظر است“. لازم به ذکر است که معمولا یافتن ترکیبات آلیاژها برای داشتن مجموعه‌ای از بهترین خواص برای هر کاربرد از طریق سعی و خطا حاصل می‌شود. در رابطه با هندسه و شکل قطعات نیز با توجه به استفاده از روش شکل‌دهی افزایشی و انعطاف پذیری این روش هیچ محدودیتی وجود نخواهد داشت.  

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)