Rinn an luchd-rannsachaidh sgrùdadh eagarach air buaidhean cothlamadh alloy air clò-bhualadh agus daingneachadh microstructures, gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air mar a thug co-dhèanamh alloy, caochladairean pròiseas, agus teirmmodynamics buaidh air pàirtean saothraichte. Tro dheuchainnean clò-bhualaidh 3D, mhìnich iad na ceimigean alloy agus na paramadairean pròiseas a dh ’fheumar gus togalaichean alloy a bharrachadh agus pàirtean adhartach, co-ionann aig a’ mhicroscale a chlò-bhualadh. A ’cleachdadh ionnsachadh innealan, chruthaich iad foirmle a ghabhas cleachdadh le seòrsa sam bith de alloy gus cuideachadh le casg a chur air neo-làthaireachd.
Tha dòigh ùr air a leasachadh le luchd-rannsachaidh Texas A&M a ’dèanamh an fheum as fheàrr de thogalaichean alloy agus paramadairean pròiseas gus pàirtean meatailt adhartach clò-bhuailte 3D a chruthachadh. Air a shealltainn an seo tha micrograph dealanach dathte de alloy pùdar nicil a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh. Le cead bho Raiyan Seede.
Tha dòigh ùr air a leasachadh le luchd-rannsachaidh Texas A&M a ’dèanamh an fheum as fheàrr de thogalaichean alloy agus paramadairean pròiseas gus pàirtean meatailt adhartach clò-bhuailte 3D a chruthachadh. Air a shealltainn an seo tha micrograph dealanach dathte de alloy pùdar nicil a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh. Le cead bho Raiyan Seede.

Faodaidh pùdar meatailt alloy a thathar a ’cleachdadh airson saothrachadh cuir-ris measgachadh de mheatailtean, leithid nicil, alùmanum, agus magnesium, aig co-chruinneachaidhean eadar-dhealaichte. Rè clò-bhualadh 3D pùdar leabaidh laser, bidh na pùdar sin a ’fuarachadh gu sgiobalta às deidh dhaibh a bhith air an teasachadh le beam laser. Tha feartan fuarachaidh eadar-dhealaichte aig na diofar mheatailtean anns a ’phùdar alloy agus bidh iad a’ cruadhachadh aig diofar ìrean. Faodaidh an neo-chunbhalachd seo lochdan microscopach, no microsegregation, a chruthachadh.

“Nuair a bhios am pùdar alloy a’ fuarachadh, faodaidh na meatailtean fa leth tighinn a-mach, ”thuirt an neach-rannsachaidh Raiyan Seede. “Smaoinich air dòrtadh salann ann an uisge. Bidh e a ’leaghadh anns a’ bhad nuair a tha an ìre salainn beag, ach mar a bhios tu a ’dòrtadh barrachd salainn, bidh na cus salann nach leaghadh a’ tòiseachadh a ’cuir a-mach mar chriostalan. Gu dearbh, is e sin a tha a ’tachairt anns na aloidhean meatailt againn nuair a bhios iad a’ fuarachadh gu sgiobalta às deidh an clò-bhualadh. ” Thuirt Seede gu bheil an locht seo a ’nochdadh mar phòcaidean beaga bìodach anns a bheil dùmhlachd beagan eadar-dhealaichte de na grìtheidean meatailt na na lorgar ann an ceàrnaidhean eile den phàirt clò-bhuailte.

Rinn an luchd-rannsachaidh sgrùdadh air microstructures solidification de ceithir aloidhean binary stèidhichte air nicil. Ann an deuchainnean, rinn iad sgrùdadh air an ìre fiosaigeach airson gach alloy aig teodhachd eadar-dhealaichte agus aig dùmhlachdan nas motha den mheatailt eile anns an alloy stèidhichte air nicil. A ’cleachdadh diagraman ceum mionaideach, cho-dhùin an luchd-rannsachaidh co-dhèanamh ceimigeach gach alloy a dh’ adhbhraicheadh ​​an ìre as lugha de mhicro-chruinneachadh rè saothrachadh cuir-ris.

An ath rud, leaghadh an luchd-rannsachaidh aon shlighe den phùdar meatailt alloy aig diofar shuidheachaidhean laser agus cho-dhùin iad paramadairean pròiseas fusion leabaidh pùdar laser a bheireadh seachad pàirtean gun porosity.
Ìomhaigh microscope electron sganaidh de chrois-earrann de scan laser de alloy nicil agus sinc. An seo, bidh ìrean dorcha, làn nicil, a ’ceangal ìrean nas aotrom le microstructure èideadh. Faodar pore a choimhead cuideachd ann an structar an amar leaghaidh. Le cead bho Raiyan Seede.
Ìomhaigh microscope electron sganaidh de chrois-earrann de scan laser de alloy nicil agus sinc. Bidh ìrean dorcha, làn nicil a ’ceangal ìrean nas aotrom le microstructure èideadh. Faodar pore a choimhead cuideachd ann an structar an amar leaghaidh. Le cead bho Raiyan Seede.

Thug am fiosrachadh a fhuaireadh bho na diagraman ìre, còmhla ri toraidhean bho na deuchainnean aon-shligheach, mion-sgrùdadh coileanta don sgioba air na suidheachaidhean laser agus co-chruinneachaidhean alloy stèidhichte air nicil a dh ’fhaodadh pàirt clò-bhuailte gun porosity a thoirt gu buil às aonais microsegregation.

An uairsin chuir an luchd-rannsachaidh trèanadh air modalan ionnsachaidh innealan gus pàtranan a chomharrachadh anns an dàta deuchainneach aon-shligheach agus diagraman ìre, gus co-aontar a leasachadh airson microsegregation a ghabhadh a chleachdadh le alloy sam bith. Thuirt Seede gu bheil an co-aontar air a dhealbhadh gus ro-innse an ìre dealachaidh a thoirt seachad air sgàth raon solidification an alloy agus feartan stuthan agus cumhachd agus astar laser.

“Bidh sinn a’ toirt dàibhearan domhainn a-steach gu bhith a ’gleusadh meanbh-structar aloidhean gus am bi barrachd smachd ann air feartan an stuth clò-bhuailte deireannach aig sgèile gu math nas fheàrr na roimhe seo,” thuirt Seede.

Mar a bhios cleachdadh aloidhean ann an AM a ’meudachadh, bidh na dùbhlain ann a bhith a’ clò-bhualadh phàirtean a choinnicheas no a bheir bàrr air ìrean càileachd saothrachaidh. Leigidh sgrùdadh Texas A&M le luchd-saothrachaidh an fheum as fheàrr a dhèanamh de cheimigeachd alloy agus paramadairean pròiseas gus an tèid aloidhean a dhealbhadh gu sònraichte airson saothrachadh cur-ris agus faodaidh luchd-saothrachaidh smachd a chumail air microstructures gu h-ionadail.

“Bidh am modh-obrach againn a’ furastachadh cleachdadh soirbheachail de aloidhean de dhiofar sgrìobhaidhean airson saothrachadh cur-ris gun dragh a bhith a ’toirt a-steach uireasbhaidhean, eadhon aig a’ mhic-dhuilleag, ”thuirt an t-ollamh Ibrahim Karaman. “Bidh an obair seo na bhuannachd mhòr dha na gnìomhachasan aerospace, automotive agus dìon a tha an-còmhnaidh a’ coimhead airson dòighean nas fheàrr air pàirtean meatailt àbhaisteach a thogail. ”

Thuirt an t-Àrd-ollamh Raymundo Arroyavé agus an t-ollamh Alaa Elwany, a cho-obraich le Seede agus Karaman air an rannsachadh, gum faod gnìomhachasan an dòigh-obrach atharrachadh gu furasta gus pàirtean làidir, gun uireasbhuidh a thogail leis an roghainn alùmanum aca.