Vísindamenn í Hong Kong þróa litla þrívíddarprentun til að búa til ofursterkar títan málmblöndur
Rannsókn undir forystu vísindamanna við borgarháskólann í Hong Kong notaði aukefnaframleiðslu (almennt kölluð þrívíddarprentun) til að þróa með góðum árangri ofursterkt, mjög sveigjanlegt og ofurlétt títan-undirstaða málmblöndu. Uppgötvun þeirra opnaði nýja leið til að hanna málmblöndur með áður óþekktum mannvirkjum og eiginleikum fyrir ýmis burðarvirki.
3D prentun: meira en bara mótunartækni
Flestir halda að þrívíddarprentun sé byltingarkennd tækni sem getur framleitt flókna vélarhluta í einu skrefi. "Hins vegar höfum við opinberað mikilvæga möguleika þess í hönnun efna, frekar en að hanna einfaldlega rúmfræðilegar tölur. Málmfræðingar hafa tilhneigingu til að trúa því að skortur á einsleitni í samsetningu málmblendi sé óæskilegur vegna þess að það getur leitt til óæskilegra eiginleika eins og stökkleika. Í aukefnaframleiðsluferlinu. , hvernig á að útrýma ójöfnuði í hraðri kælingarferlinu er eitt af lykilatriðum.
Hannaðu einstaka örbyggingu
"Einstök einkenni aukefnaframleiðslu veita okkur meira frelsi við hönnun örbygginga," útskýrði Dr. Zhang, sem er einnig fyrsti höfundur þessarar greinar. "Sérstaklega höfum við þróað að hluta einsleitunaraðferð sem notar 3D prentunartækni til að framleiða málmblöndur með míkron-stig styrkleikahalla, sem ekki er hægt að ná með neinni hefðbundinni efnisframleiðsluaðferð."
Aðferðin sem þeir lögðu til felur í sér að nota einbeittan leysigeisla til að bræða og blanda saman tveimur mismunandi áldufti og ryðfríu stáli dufti. Með því að stjórna breytum eins og leysirafli og skönnunarhraða í þrívíddarprentunarferlinu tókst teyminu að búa til ósamræmda samsetningu frumefna í nýju málmblöndunni á stjórnaðan hátt.
(3D prentað kornastefnukort af títan álfelgur)
Prófessor Liu sagði: Auk þess að nota aukefnisframleiðslu er samsetning duftblandnanna tveggja annar lykill að því að búa til áður óþekkta hámetastabletta hraunlíka örbyggingu í nýju málmblöndunni. Þessar einstöku örbyggingar koma með hæstu vélrænni eiginleika, sem gerir málmblönduna mjög sterka og létta. Tilraunaniðurstöðurnar sýna að nýja títan álfelgur hefur framúrskarandi vélrænni eiginleika.
Ný álfelgur: 40% léttari, frábær styrkur
Almennt séð er massi ryðfríu stáli 7,9 grömm á rúmsentimetra en massi nýju málmblöndunnar er aðeins 4,5 grömm á rúmsentimetra, sem er um 40% léttari. Í tilraunum þeirra sýndi títan álfelgur með hraunlíkri uppbyggingu háan togstyrk upp á ~1,3 gígapascal, með einsleitri lengingu upp á um 9%. Það hefur einnig framúrskarandi vinnuherðingargetu sem er meira en 300MPa, sem tryggir mikla öryggismörk fyrir brot, sem er mjög gagnlegt í burðarvirkjum.
Þessir frábæru eiginleikar hafa góða möguleika á notkun burðarvirkis við ýmsar aðstæður, svo sem flug-, bíla-, efna- og lækningaiðnað. Sem fyrsta liðið til að nota þrívíddarprentunartækni til að þróa nýja málmblöndu með einstaka örbyggingu og eiginleikum, munum við beita þessari hönnunarhugmynd frekar á mismunandi málmblöndukerfi og kanna frekar aðra eiginleika nýja málmblöndunnar.
