Ang metalurhiya ay palaging mayroong medyo mahirap na sakong: kung gusto mong maging napakatigas ng isang materyal, kailangan mong tanggapin na ito ay magiging malutong. Ito ang walang hanggang problema ng tempered steel, na kayang tiisin ang napakalaking bigat ngunit, sa harap ng biglaan at hindi inaasahang dagok, ay nauuwi sa pagkabasag na parang salamin. Gayunpaman, isang pangkat ng mga siyentipiko sa Georgia Tech ang nagpasya na tama na at natugunan nila ang kanilang mga inaasahan gamit ang 3D printing na may mga high-power laser para lumikha ng isang bagay na tila imposible hanggang ngayon.
Ang proseso ay kinabibilangan ng paghahalo ng pantay na bahagi ng aluminum, cobalt, chromium, iron, at nickel. Gamit ang isang additive manufacturing technique, nagawa nilang tunawin at palamigin ang mga elementong ito nang napakabilis kaya't hindi na kailangang tumigas ang mga atomo. Ang resulta ay isang compound na hindi lamang tatlong beses na mas matibay Hindi lamang nito taglay ang mga materyales na karaniwan nating ginagamit sa mga tradisyonal na pandayan, kundi pati na rin ang kinakailangang kakayahang umangkop upang masipsip ang mga impact nang hindi nababasag ang piraso sa unang pagkakataon.
Isang panloob na istruktura na sumisipsip ng mga pagyanig
Ang sikreto sa tagumpay na ito ay hindi lamang ang listahan ng mga sangkap, kundi pati na rin kung paano niluluto ang mga ito sa printer. Sa halip na gumamit ng mga tradisyonal na hulmahan, kung saan ang mga metal ay mabagal na lumalamig at lumilikha ng mga panloob na stress, isang [hindi malinaw - posibleng "isang partikular na proseso" o "isang proseso"] ang ginagamit. sistema ng metal powder bedDinadaanan ito ng laser, tinutunaw ang pulbos at halos agad na pinapalamig, patong-patong. Lumilikha ito ng isang uri ng panloob na network, isang microstructure na, kung titingnan sa ilalim ng mikroskopyo, ay kahawig ng isang atomic-level buffer na pumipigil sa pagdami ng mga bitak.
Dahil sa ganitong pagkakaayos ng mga atomo, nakamit ng materyal ang resistensya sa deformasyon ng 1,3 gigapascalsAng maganda rito ay kapag ang metal ay sumailalim sa matinding presyon, sa halip na agad na mabali, ang mga atomo ay muling nag-aayos ng kanilang mga sarili upang mapaglabanan ang pilay. Ito ay kumakatawan sa isang ganap na pagbabago sa laro para sa industriya, dahil pinapayagan nito ang paggawa ng mga bahagi na Binabalaan nila tayo sa pamamagitan ng pagpapapangit ng hugis bago pa man sila masira. nang lubusan, na nagbibigay ng mahalagang margin ng kakayahang maniobrahin upang maiwasan ang malulubhang aksidente sa anumang pasilidad.
Matinding kaligtasan sa mga makina at turbine
Kung titigil tayo upang pag-isipan kung saan pinakakailangan ang mga ganitong uri ng materyales, ang abyasyon at ang sektor ng enerhiya ang nangunguna. Sa loob ng makina ng sasakyang panghimpapawid o isang electric turbine, ang mga bahagi ay gumagana sa ilalim ng patuloy na stress at matinding temperatura. Sa pamamagitan ng pagtuklas na ito, na nailathala na sa prestihiyosong journal na Nature, maaaring magdisenyo ang mga inhinyero mga kumplikadong heometriya na walang mga hinang, inaalis sa isang iglap ang mga mahihinang puntong karaniwang pinagmumulan ng mga teknikal na problema.
Ang ideya ng hindi na paghahanap ng mga bago at bihirang metal sa kalikasan, ngunit simpleng ayusin muli ang mga alam na natin Sa mas matalinong paraan, nagbubukas ito ng napakaraming posibilidad. Sa pamamagitan ng direktang pag-print ng huling bahagi, natitipid ang materyal at nakakamit ang mas magaan at mas mahusay na mga makina. Sa huli, tungkol ito sa paggamit ng teknolohiya ng laser upang upang basagin ang mga makasaysayang limitasyon ng inhinyeriya na medyo nagpahirap sa amin pagdating sa tibay ng mga mahahalagang bahagi.
Nasasaksihan natin ang isang teknolohikal na pagsulong na nagbabago sa additive manufacturing tungo sa isang mahalagang kasangkapan para sa malawakang kaligtasan sa industriya. Sa pamamagitan ng tumpak na pagsasama-sama ng limang metal na ito, nakamit ang isang haluang metal na pinagsasama ang matinding katigasan at... nakakainggit na kapasidad ng pagpapapangitIsang bagay na dating itinuturing na science fiction. Ang pamamaraang ito ng laser ay nagbibigay-daan para sa isang mas maaasahang kinabukasan para sa pagtatayo ng mabibigat na imprastraktura, na nagpapakita na ang susi sa lakas ay hindi lamang nakasalalay sa brutal na puwersa, kundi pati na rin sa kung paano nakaayos ang mga piraso sa antas na mikroskopiko.