पाउडरमा भविष्य

स्विडेनी कम्पनी VBN कम्पोनेन्ट्सले एडिटिभहरू, मुख्यतया ड्रिलहरू र मिलिङ कटरहरू जस्ता औजारहरू प्रयोग गरेर अतिरिक्त प्रविधिहरू प्रयोग गरेर स्टील उत्पादनहरू बनाउँछ। थ्रीडी प्रिन्टिङ टेक्नोलोजीले फोर्जिङ र मेसिनिङको आवश्यकतालाई हटाउँछ, कच्चा मालको खपत घटाउँछ, र अन्त प्रयोगकर्ताहरूलाई उच्च गुणस्तरको सामग्रीको फराकिलो विकल्प प्रदान गर्दछ।

VBN कम्पोनेन्टहरूको प्रस्तावले उदाहरण समावेश गर्दछ। Vibenite 290जुन, स्विडेनी कम्पनीको अनुसार, संसारको सबैभन्दा कडा इस्पात हो (72 HRC)। Vibenite 290 सिर्जना गर्ने प्रक्रिया बिस्तारै सम्म सामग्री को कठोरता वृद्धि गर्न को लागी छ। एक पटक यो कच्चा मालबाट इच्छित भागहरू प्रिन्ट भएपछि, पीस वा EDM बाहेक अरू कुनै प्रक्रिया आवश्यक पर्दैन। कुनै काट्ने, मिलिङ वा ड्रिलिंग आवश्यक छैन। यसरी, कम्पनीले 200 x 200 x 380 मिमी सम्मको आयामहरूसँग भागहरू सिर्जना गर्दछ, जसको ज्यामिति अन्य उत्पादन प्रविधिहरू प्रयोग गरेर उत्पादन गर्न सकिँदैन।

इस्पात सधैं आवश्यक छैन। एचआरएल प्रयोगशालाहरूको अनुसन्धान टोलीले थ्रीडी प्रिन्टिङ समाधान विकास गरेको छ। एल्युमिनियम मिश्र उच्च शक्ति संग। भनिन्छ nanofunctional विधि। सरल भाषामा भन्नुपर्दा, नयाँ प्रविधिले थ्रीडी प्रिन्टरमा विशेष न्यानो फंक्शनल पाउडरहरू लागू गर्ने समावेश गर्दछ, जसलाई लेजर पातलो तहहरूद्वारा "सिन्टेर" गरिन्छ, जसले त्रि-आयामिक वस्तुको वृद्धिमा जान्छ। पिघल्ने र ठोसीकरणको समयमा, नतिजा संरचनाहरू नष्ट हुँदैनन् र मिश्र धातुको इच्छित माइक्रोस्ट्रक्चरको लागि न्यूक्लिएशन केन्द्रहरूको रूपमा काम गर्ने न्यानो कणहरूको कारणले तिनीहरूको पूर्ण शक्ति कायम राख्छ।

एल्युमिनियम जस्ता उच्च-शक्ति मिश्र धातुहरू भारी उद्योग, उड्डयन (जस्तै फ्युसेलेज) प्रविधि र मोटर वाहन भागहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। nanofunctionalization को नयाँ प्रविधिले तिनीहरूलाई उच्च शक्ति मात्र होइन, तर विभिन्न आकार र आकारहरू पनि दिन्छ।

घटाउको सट्टा जोड

परम्परागत धातु कार्य विधिहरूमा, फोहोर सामग्री मेसिनद्वारा हटाइन्छ। additive प्रक्रिया रिभर्स मा काम गर्दछ - यो लागू र सामाग्री को एक सानो मात्रा को क्रमिक तहहरु थप्न, डिजिटल मोडेल मा आधारित लगभग कुनै पनि आकार को XNUMXD भागहरु को निर्माण मा शामिल छ।

यद्यपि यो प्रविधि पहिले नै प्रोटोटाइपिङ र मोडेल कास्टिङ दुवैको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग भएको छ, कम दक्षता र असंतोषजनक सामग्री गुणहरूको कारणले बजारको लागि लक्षित वस्तु वा उपकरणहरूको उत्पादनमा यसको प्रयोग गाह्रो भएको छ। यद्यपि, विश्वका धेरै केन्द्रहरूमा अनुसन्धानकर्ताहरूको कामको कारण यो अवस्था बिस्तारै परिवर्तन हुँदैछ।

मेहनती प्रयोग मार्फत, XNUMXD मुद्रणका दुई मुख्य प्रविधिहरू सुधार गरिएको छ: धातु को लेजर निक्षेप (LMD) i चयनात्मक लेजर पिघलने (ULM)। लेजर टेक्नोलोजीले सही विवरणहरू सिर्जना गर्न र राम्रो सतह गुणस्तर प्राप्त गर्न सम्भव बनाउँछ, जुन 50D इलेक्ट्रोन बीम प्रिन्टिङ (EBM) सँग सम्भव छैन। SLM मा, लेजर बीमको टिप सामग्रीको पाउडरमा निर्देशित गरिन्छ, स्थानीय रूपमा 250 देखि 3 माइक्रोनको शुद्धताको साथ दिइएको ढाँचा अनुसार यसलाई वेल्डिङ गर्दछ। बारीमा, LMD ले स्व-समर्थन XNUMXD संरचनाहरू सिर्जना गर्न पाउडर प्रशोधन गर्न लेजर प्रयोग गर्दछ।

यी विधिहरू विमानका पार्टपुर्जाहरू बनाउनको लागि धेरै आशाजनक साबित भएका छन्। र, विशेष गरी, धातुको लेजर डिपोजिसनले एयरोस्पेस घटकहरूको लागि डिजाइन सम्भावनाहरू विस्तार गर्दछ। तिनीहरू जटिल आन्तरिक संरचनाहरू र विगतमा सम्भव नभएको ढाँचाहरू भएका सामग्रीहरूबाट बनाउन सकिन्छ। थप रूपमा, दुबै लेजर प्रविधिहरूले जटिल ज्यामितिका उत्पादनहरू सिर्जना गर्न र मिश्र धातुहरूको विस्तृत श्रृंखलाबाट उत्पादनहरूको विस्तारित कार्यक्षमता प्राप्त गर्न सम्भव बनाउँदछ।

गत सेप्टेम्बरमा, एयरबसले आफ्नो उत्पादन A350 XWB लाई एडिटिभ प्रिन्टिङले सुसज्जित गरेको घोषणा गर्‍यो। टाइटेनियम कोष्ठक, Arconic द्वारा निर्मित। यो अन्त्य होइन, किनभने एयरबससँग आर्कोनिकको सम्झौताले टाइटेनियम-निकेल पाउडरबाट थ्रीडी प्रिन्टिङ उपलब्ध गराउँछ। शरीरको अंगहरु i प्रोपल्सन प्रणाली। यद्यपि, यो ध्यान दिनुपर्छ कि Arconic लेजर प्रविधि प्रयोग गर्दैन, तर यसको आफ्नै EBM इलेक्ट्रोनिक आर्कको सुधारिएको संस्करण।

मेटलवर्किङमा एडिटिभ टेक्नोलोजीहरूको विकासमा कोसेढुङ्गाहरू मध्ये एक 2017 को पतनमा डच डेमेन शिपयार्ड समूहको मुख्यालयमा प्रस्तुत गरिएको पहिलो प्रोटोटाइप हुन सक्छ। जहाज प्रोपेलर नामको धातु मिश्र धातु VAAMpeller। उपयुक्त परीक्षणहरू पछि, जसमध्ये धेरै जसो पहिले नै भइसकेका छन्, मोडेलसँग बोर्ड जहाजहरूमा प्रयोगको लागि अनुमोदन हुने मौका छ।

मेटलवर्किङ टेक्नोलोजीको भविष्य स्टेनलेस स्टील पाउडर वा मिश्र धातु कम्पोनेन्टहरूमा रहेको हुनाले, यो बजारका प्रमुख खेलाडीहरूलाई चिन्न लायक छ। नोभेम्बर 2017 मा प्रकाशित "एड्टिभ म्यानुफ्याक्चरिङ मेटल पाउडर मार्केट रिपोर्ट" अनुसार, थ्रीडी प्रिन्टिङ मेटल पाउडरका सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण निर्माताहरू हुन्: GKN, Hitachi केमिकल, रियो टिन्टो, ATI पाउडर मेटल, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB। , Metaldyne प्रदर्शन समूह, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval।

प्रोपेलर प्रिन्ट WAAMpeller

तरल चरण

सबैभन्दा प्रसिद्ध मेटल एडिटिभ टेक्नोलोजीहरू हाल पाउडरको प्रयोगमा भर पर्छन् (यसरी माथि उल्लिखित भिबेनाइट सिर्जना गरिन्छ) "सिन्टेर्ड" र सुरुवात सामग्रीको लागि आवश्यक उच्च तापमानमा लेजर-फ्यूज गरिएको। यद्यपि, नयाँ अवधारणाहरू देखा पर्छन्। बेइजिङस्थित चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेसको क्रायोबायोमेडिकल इन्जिनियरिङ प्रयोगशालाका अनुसन्धानकर्ताहरूले एउटा विधि विकास गरेका छन्। "मसी" संग थ्रीडी प्रिन्टिङ, कोठाको तापक्रम भन्दा अलिकति माथि पग्लने बिन्दु भएको धातु मिश्रित। साइन्स चाइना टेक्नोलोजिकल साइंसेज जर्नलमा प्रकाशित एक अध्ययनमा, शोधकर्ता लिउ जिङ र वाङ लेईले न्यानोकणहरू थपेर ग्यालियम, बिस्मुथ, वा इन्डियम-आधारित मिश्रहरूको तरल-चरण मुद्रणको लागि प्रविधि प्रदर्शन गर्छन्।

परम्परागत धातु प्रोटोटाइप विधिहरूको तुलनामा, तरल-चरण 3D मुद्रण धेरै महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्। पहिलो, त्रि-आयामी संरचनाहरूको निर्माणको अपेक्षाकृत उच्च दर हासिल गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, यहाँ तपाईं अधिक लचिलो रूपमा तापमान र शीतलक को प्रवाह समायोजन गर्न सक्नुहुन्छ। थप रूपमा, तरल प्रवाहकीय धातु गैर-धातु सामग्री (जस्तै प्लास्टिक) सँग संयोजनमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले जटिल घटकहरूको लागि डिजाइन सम्भावनाहरू विस्तार गर्दछ।

अमेरिकी नर्थवेस्टर्न युनिभर्सिटीका वैज्ञानिकहरूले पनि नयाँ मेटल थ्रीडी प्रिन्टिङ प्रविधि विकास गरेका छन् जुन पहिलेको भन्दा सस्तो र कम जटिल छ। धातु पाउडर, लेजर वा इलेक्ट्रोन बीम को सट्टा, यो प्रयोग गर्दछ परम्परागत ओवन i तरल पदार्थ। थप रूपमा, विधिले विभिन्न प्रकारका धातुहरू, मिश्र धातुहरू, यौगिकहरू र अक्साइडहरूको लागि राम्रोसँग काम गर्दछ। यो हामी प्लास्टिक संग थाहा छ नोजल सील जस्तै छ। "मसी" एक धातु पाउडर को एक विशेष पदार्थ मा एक elastomer को थप संग भंग हुन्छ। आवेदन को समयमा, यो कोठा को तापमान मा छ। त्यस पछि, नोजलबाट लागू गरिएको सामग्रीको तहलाई भट्टीमा सिर्जना गरिएको उच्च तापक्रममा अघिल्लो तहहरूसँग सिन्टर गरिएको छ। यो प्रविधि विशेष जर्नल Advanced Functional Materials मा वर्णन गरिएको छ।

चिनियाँ तरल धातु चरण मुद्रण विधि

2016 मा, हार्वर्ड अनुसन्धानकर्ताहरूले XNUMXD धातु संरचनाहरू सिर्जना गर्न सक्ने अर्को विधि प्रस्तुत गरे। "हावामा" छापिएको। हार्वर्ड युनिभर्सिटीले थ्रीडी प्रिन्टर सिर्जना गरेको छ, जुन अरूले जस्तो नभई वस्तुहरू तहले तह बनाउँदैन, तर तुरुन्तै चिसो धातुबाट "हावामा" जटिल संरचनाहरू सिर्जना गर्दछ। जोन ए पल्सन स्कूल अफ इन्जिनियरिङ् एण्ड एप्लाइड साइंसेजमा विकसित गरिएको यो यन्त्रले चाँदीको न्यानो कणहरू प्रयोग गरेर वस्तुहरू छाप्छ। फोकस गरिएको लेजरले सामग्रीलाई तताउँछ र यसलाई फ्यूज गर्दछ, विभिन्न संरचनाहरू जस्तै हेलिक्स सिर्जना गर्दछ।

उच्च परिशुद्धता थ्रीडी प्रिन्टेड उपभोक्ता उत्पादनहरू जस्तै मेडिकल इम्प्लान्ट र एयरक्राफ्ट इन्जिन पार्ट्सको बजार माग द्रुत गतिमा बढिरहेको छ। र किनभने उत्पादन डेटा अरूसँग साझेदारी गर्न सकिन्छ, संसारभरका कम्पनीहरूले, यदि तिनीहरूसँग धातु पाउडर र सही 3D प्रिन्टरमा पहुँच छ भने, रसद र सूची लागत घटाउन काम गर्न सक्छ। तपाईलाई थाहा छ, वर्णित प्रविधिहरूले परम्परागत उत्पादन प्रविधिहरूको अगाडि जटिल ज्यामितिको धातु भागहरू निर्माण गर्न धेरै सुविधा दिन्छ। विशेष अनुप्रयोगहरूको विकासले कम मूल्यहरू र परम्परागत अनुप्रयोगहरूमा थ्रीडी प्रिन्टिङको प्रयोगको लागि खुलापन ल्याउने सम्भावना छ।

सबैभन्दा कडा स्वीडिश स्टील - थ्रीडी प्रिन्टिङका ​​लागि:

संसारको सबैभन्दा कडा इस्पात - Uppsala, स्वीडेन मा बनेको

मुद्रणको लागि एल्युमिनियम फिल्म: 

धातु विज्ञान मा सफलता: उच्च-शक्ति एल्युमिनियम को 3D मुद्रण