Изилдөөчүлөр эритмелердин курамынын, процесстин өзгөрмөлөрүнүн жана термодинамикасынын кошумча өндүрүлгөн бөлүктөргө кандай таасир тийгизгенин жакшыраак түшүнүү үчүн, эритме курамынын микроструктуралардын басып чыгарууга жана катуулануусуна тийгизген таасирин системалуу түрдө изилдешкен. 3D басып чыгаруу эксперименттери аркылуу алар эритмелердин касиеттерин оптималдаштыруу жана микро масштабда жогорку, бирдей бөлүктөрдү басып чыгаруу үчүн талап кылынган эритмелердин химиясын жана процесстин параметрлерин аныкташкан. Машина үйрөнүүнүн жардамы менен алар бирдей эместикти алдын алуу үчүн эритмелердин бардык түрү менен колдонула турган формуланы түзүштү.
Техас A&M изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан жаңы ыкма жогорку 3D-басма металл бөлүктөрүн түзүү үчүн эритмелердин касиеттерин жана процесс параметрлерин оптималдаштырат. Бул жерде изилдөөдө колдонулган никель порошок эритмесинин түстүү электрондук микрографы көрсөтүлгөн. Райан Седенин уруксаты менен.
Техас A&M изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан жаңы ыкма жогорку 3D-басма металл бөлүктөрүн түзүү үчүн эритмелердин касиеттерин жана процесс параметрлерин оптималдаштырат. Бул жерде изилдөөдө колдонулган никель порошок эритмесинин түстүү электрондук микрографы көрсөтүлгөн. Райан Седенин уруксаты менен.

Кошумча өндүрүү үчүн колдонулган эритме металл порошоктору ар кандай концентрациядагы никель, алюминий жана магний сыяктуу металлдардын аралашмасын камтышы мүмкүн. Лазердик керебет порошок 3D басып чыгаруу учурунда, бул порошок лазер нуру менен ысытылгандан кийин тез муздайт. Эритме порошоктун курамындагы түрдүү металлдар ар кандай муздатуу касиетине ээ жана ар кандай ылдамдыкта катып калат. Бул карама-каршылык микроскопиялык кемчиликтерди, же микросегрегацияны жаратышы мүмкүн.

"Эритме порошок муздаганда, айрым металлдар чөктүрүшү мүмкүн", изилдөөчү Райян Seede билдирди. «Сууга туз куюп жатканыңызды элестетиңиз. Туздун көлөмү аз болгондо дароо эрийт, бирок тузду көбүрөөк куйган сайын эрибеген ашыкча туз бөлүкчөлөрү кристалл болуп чөгөлө баштайт. Негизи, биздин металл эритмелери басып чыгаргандан кийин тез муздап калганда ушундай болуп жатат». Seede бул кемчилик басылып чыккан бөлүгүнүн башка аймактарында табылган металл ингредиенттердин бир аз башкача концентрациясын камтыган кичинекей чөнтөктөр катары пайда болот деди.

Окумуштуулар төрт бинардык никелге негизделген эритмелердин катуулашуу микроструктураларын изилдешкен. Эксперименттерде алар ар бир эритме үчүн ар кандай температурада жана никель негизиндеги эритмедеги башка металлдын концентрациясынын жогорулашында физикалык фазаны изилдешкен. Деталдаштырылган фазалык диаграммаларды колдонуу менен изилдөөчүлөр ар бир эритменин химиялык курамын аныкташты, ал кошумчаларды өндүрүүдө эң аз микросегрегацияга алып келет.

Андан кийин, изилдөөчүлөр эритме металл порошоктун бир жолду ар кандай лазердик орнотууларда эритип, көзөнөктүүлүгү жок бөлүктөрүн жеткире турган лазер порошок төшөгүнүн синтез процессинин параметрлерин аныкташты.
Никель жана цинк эритмесинин бир лазердик скандоочу кесилишинин сканерлөөчү электрондук микроскоптун сүрөтү. Бул жерде караңгы, никельге бай фазалар бирдей микроструктурага ээ болгон жеңил фазаларды аралаштырат. Эритме бассейнинин структурасында тешикчелерди да байкоого болот. Райан Седенин уруксаты менен.
Никель жана цинк эритмесинин бир лазердик скандоочу кесилишинин сканерлөөчү электрондук микроскоптун сүрөтү. Күңүрт, никельге бай фазалар бир калыптагы микроструктурага ээ болгон жеңил фазаларды аралаштырат. Эритме бассейнинин структурасында тешикчелерди да байкоого болот. Райан Седенин уруксаты менен.

Фазалык диаграммалардан алынган маалымат, бир жолдуу эксперименттердин натыйжалары менен айкалышып, топко лазердик орнотууларды жана никель негизиндеги эритмелердин композицияларын комплекстүү талдоону камсыз кылды, алар микросегрегациясыз, көзөнөктүүлүгү жок басылган бөлүгүн бере алат.

Окумуштуулар андан ары бир тректүү эксперименталдык маалыматтардагы жана фазалык диаграммалардагы үлгүлөрдү аныктоо үчүн, ар кандай эритме менен колдонула турган микросегрегациянын теңдемесин иштеп чыгуу үчүн машинаны үйрөнүү моделдерин үйрөтүштү. Зейддин айтымында, теңдеме эритменин катуулануу диапазону жана материалдык касиеттери, лазердин күчү жана ылдамдыгы эске алынган сегрегациянын көлөмүн болжолдоо үчүн иштелип чыккан.

"Биз эритмелердин микроструктурасын тактоо үчүн терең сүңгүп жатабыз, ошондо акыркы басылып чыккан объектинин касиеттерин мурункуга караганда бир топ жакшыраак масштабда көзөмөлдөөгө болот" деди Зейд.

AMда эритмелерди колдонуу көбөйгөн сайын, өндүрүштүн сапат стандарттарына жооп берген же андан ашкан тетиктерди басып чыгаруудагы кыйынчылыктар да көбөйөт. Техас A&M изилдөөсү өндүрүүчүлөргө эритмелердин химиясын жана процесстин параметрлерин оптималдаштырууга мүмкүндүк берет, ошондуктан эритмелер атайын кошумча өндүрүш үчүн иштелип чыгышы мүмкүн жана өндүрүүчүлөр микроструктураларды жергиликтүү көзөмөлдөй алышат.

"Биздин методологиябыз ар кандай составдагы эритмелерди кошумча өндүрүш үчүн, атүгүл микро масштабда да кемчиликтерге жол бербестен ийгиликтүү колдонууну жеңилдетет" деди профессор Ибрагим Караман. "Бул иш атайын металл тетиктерин куруунун жакшы жолдорун издеп жаткан аэрокосмостук, автомобиль жана коргонуу өнөр жайы үчүн чоң пайда алып келет."

Зейде жана Караман менен изилдөө боюнча кызматташкан профессор Раймундо Арроявэ жана профессор Алаа Элвани бул методологияны өнөр жай ишканалары каалаган эритмеси менен бышык, кемчилиги жок тетиктерди куруу үчүн оңой эле ыңгайлаштыра аларын айтышты.