محققین نے مائیکرو اسٹرکچرز کی پرنٹ ایبلٹی اور مضبوطی پر مصر دات کی ساخت کے اثرات کی منظم طریقے سے چھان بین کی، تاکہ یہ بہتر طور پر سمجھ سکیں کہ کس طرح مرکب مرکب، عمل کے متغیرات، اور تھرموڈینامکس نے اضافی طور پر تیار کردہ حصوں کو متاثر کیا۔ 3D-پرنٹنگ کے تجربات کے ذریعے، انہوں نے الائے کیمسٹریز اور پروسیس پیرامیٹرز کی وضاحت کی جو مرکب کی خصوصیات کو بہتر بنانے اور مائیکرو اسکیل پر اعلیٰ، ایک جیسے حصوں کو پرنٹ کرنے کے لیے درکار ہیں۔ مشین لرننگ کا استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے ایک ایسا فارمولا بنایا جسے کسی بھی قسم کے مرکب کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ عدم یکسانیت کو روکنے میں مدد مل سکے۔
ٹیکساس A&M کے محققین کی طرف سے تیار کردہ ایک نیا طریقہ مصر کی خصوصیات اور عمل کے پیرامیٹرز کو بہتر بناتا ہے تاکہ اعلی 3D پرنٹ شدہ دھاتی حصوں کو تخلیق کیا جا سکے۔ مطالعہ میں استعمال ہونے والے نکل پاؤڈر مرکب کا رنگین الیکٹران مائکروگراف یہاں دکھایا گیا ہے۔ بشکریہ Raiyan Seede.
ٹیکساس A&M کے محققین کی طرف سے تیار کردہ ایک نیا طریقہ مصر کی خصوصیات اور عمل کے پیرامیٹرز کو بہتر بناتا ہے تاکہ اعلی 3D پرنٹ شدہ دھاتی حصوں کو تخلیق کیا جا سکے۔ مطالعہ میں استعمال ہونے والے نکل پاؤڈر مرکب کا رنگین الیکٹران مائکروگراف یہاں دکھایا گیا ہے۔ بشکریہ Raiyan Seede.

مرکب دھاتی پاؤڈر جو اضافی تیاری کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں ان میں دھاتوں کا مرکب ہو سکتا ہے، جیسے نکل، ایلومینیم، اور میگنیشیم، مختلف ارتکاز میں۔ لیزر بیڈ پاؤڈر فیوژن تھری ڈی پرنٹنگ کے دوران، یہ پاؤڈر لیزر بیم سے گرم ہونے کے بعد تیزی سے ٹھنڈا ہو جاتے ہیں۔ مرکب پاؤڈر میں مختلف دھاتیں مختلف ٹھنڈک خصوصیات رکھتی ہیں اور مختلف شرحوں پر مضبوط ہوتی ہیں۔ یہ عدم مطابقت خوردبینی خامیاں، یا مائیکرو سیگریگیشن پیدا کر سکتی ہے۔

محقق ریان سیڈے نے کہا کہ جب مرکب پاؤڈر ٹھنڈا ہو جاتا ہے تو انفرادی دھاتیں باہر نکل سکتی ہیں۔ "پانی میں نمک ڈالنے کا تصور کریں۔ نمک کی مقدار کم ہونے پر یہ فوراً پگھل جاتا ہے، لیکن جیسے ہی آپ زیادہ نمک ڈالتے ہیں، نمک کے اضافی ذرات جو تحلیل نہیں ہوتے وہ کرسٹل کے طور پر باہر نکلنا شروع کردیتے ہیں۔ جوہر میں، ہمارے دھاتی مرکبات میں وہی ہوتا ہے جب وہ پرنٹنگ کے بعد جلدی ٹھنڈا ہو جاتے ہیں۔" سیڈے نے کہا کہ یہ خرابی چھوٹی جیبوں کے طور پر ظاہر ہوتی ہے جس میں دھاتی اجزاء کا ارتکاز تھوڑا سا مختلف ہوتا ہے جو پرنٹ شدہ حصے کے دوسرے حصوں میں پایا جاتا ہے۔

محققین نے چار بائنری نکل پر مبنی مرکب دھاتوں کے ٹھوس مائکرو ڈھانچے کی تحقیقات کی۔ تجربات میں، انہوں نے مختلف درجہ حرارت پر اور نکل پر مبنی مرکب میں دوسری دھات کی بڑھتی ہوئی تعداد میں ہر مرکب کے جسمانی مرحلے کا مطالعہ کیا۔ تفصیلی مرحلے کے خاکوں کا استعمال کرتے ہوئے، محققین نے ہر مرکب کی کیمیائی ساخت کا تعین کیا جو اضافی مینوفیکچرنگ کے دوران کم از کم مائیکرو سیگریگیشن کا سبب بنے گی۔

اس کے بعد، محققین نے مختلف لیزر سیٹنگز پر الائے میٹل پاؤڈر کے ایک ٹریک کو پگھلا دیا اور لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن پروسیس کے پیرامیٹرز کا تعین کیا جو پورسٹی سے پاک پرزے فراہم کرے گا۔
نکل اور زنک الائے کے سنگل لیزر اسکین کراس سیکشن کی اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ امیج۔ یہاں، گہرے، نکل سے بھرپور مراحل یکساں مائیکرو اسٹرکچر کے ساتھ ہلکے مراحل کو ایک دوسرے سے جدا کرتے ہیں۔ پگھلنے والے تالاب کے ڈھانچے میں ایک تاکنا بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ بشکریہ Raiyan Seede.
نکل اور زنک الائے کے سنگل لیزر اسکین کراس سیکشن کی اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ امیج۔ گہرے، نکل سے بھرپور مراحل یکساں مائیکرو اسٹرکچر کے ساتھ ہلکے مراحل کو ایک دوسرے سے جدا کرتے ہیں۔ پگھلنے والے تالاب کے ڈھانچے میں ایک تاکنا بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ بشکریہ Raiyan Seede.

فیز ڈایاگرام سے حاصل کردہ معلومات، سنگل ٹریک تجربات کے نتائج کے ساتھ مل کر، ٹیم کو لیزر سیٹنگز اور نکل پر مبنی مرکب مرکبات کا ایک جامع تجزیہ فراہم کرتا ہے جس سے مائیکرو سیگریگیشن کے بغیر پورسٹی فری پرنٹ شدہ حصہ مل سکتا ہے۔

محققین نے اگلی بار مشین لرننگ ماڈلز کو سنگل ٹریک تجرباتی ڈیٹا اور فیز ڈایاگرام میں پیٹرن کی شناخت کرنے کے لیے تربیت دی، تاکہ مائیکرو سیگریگیشن کے لیے ایک مساوات تیار کی جا سکے جسے کسی بھی مرکب کے ساتھ استعمال کیا جا سکے۔ سیڈ نے کہا کہ مساوات کو مرکب کی مضبوطی کی حد اور مادی خصوصیات اور لیزر کی طاقت اور رفتار کو دیکھتے ہوئے علیحدگی کی حد کی پیش گوئی کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

سیڈ نے کہا، "ہم مرکب دھاتوں کے مائیکرو اسٹرکچر کو ٹھیک کرنے میں گہرا غوطہ لگاتے ہیں تاکہ حتمی طباعت شدہ آبجیکٹ کی خصوصیات پر پہلے سے کہیں زیادہ بہتر پیمانے پر کنٹرول ہو۔"

جیسا کہ AM میں مرکب دھاتوں کا استعمال بڑھتا ہے، اسی طرح پرزوں کی پرنٹنگ کے چیلنجز بھی ہوں گے جو مینوفیکچرنگ کے معیار کے معیار پر پورا اترتے ہیں یا اس سے زیادہ ہوتے ہیں۔ ٹیکساس کا A&M مطالعہ مینوفیکچررز کو الائے کیمسٹری اور پروسیس پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کے قابل بنائے گا تاکہ مرکب خاص طور پر اضافی مینوفیکچرنگ کے لیے ڈیزائن کیے جا سکیں اور مینوفیکچررز مقامی طور پر مائیکرو اسٹرکچر کو کنٹرول کر سکیں۔

پروفیسر ابراہیم کرمان نے کہا کہ "ہمارا طریقہ کار اضافی تیاری کے لیے مختلف مرکب دھاتوں کے کامیاب استعمال کو آسان بناتا ہے، بغیر کسی خرابی کو متعارف کرانے کی فکر کے، یہاں تک کہ مائیکرو اسکیل پر بھی،" پروفیسر ابراہیم کرمان نے کہا۔ "یہ کام ایرو اسپیس، آٹوموٹو اور دفاعی صنعتوں کے لیے بہت فائدہ مند ثابت ہوگا جو اپنی مرضی کے دھاتی پرزے بنانے کے لیے مسلسل بہتر طریقے تلاش کر رہی ہیں۔"

پروفیسر Raymundo Arroyavé اور پروفیسر Alaa Elwany، جنہوں نے Seede اور Karaman کے ساتھ تحقیق میں تعاون کیا، نے کہا کہ اس طریقہ کار کو صنعتیں آسانی سے اپنی پسند کے مرکب کے ساتھ مضبوط، عیب سے پاک پرزے بنانے کے لیے ڈھال سکتی ہیں۔