آیا پرینت های سه بعدی فلزی می توانند هم قوی و هم انعطاف پذیر باشند؟ «فابالو

مواد قوی با ساختار مولکولی کریستالی سفت و سخت مشخص می شوند. این پیکربندی استحکام ایجاد می کند، اما همچنین شکنندگی ایجاد می کند که می تواند در یک موقعیت ضربه ای فاجعه بار باشد.

این ممکن است ساده به نظر برسد، اما چگونه می توان یک ساختار متناوب مانند آن ایجاد کرد؟

اساساً آنها توانستند فلزی بسازند که ساختار مولکولی مانند لازانیا دارد: لایه های متناوب با ویژگی های مختلف. یک نوع استحکام را فراهم می کند، در حالی که نوع دیگر شکل پذیری را فراهم می کند.

بدیهی است که این آلیاژ در ساختار مولکولی مورد نیاز خود سازماندهی می شود. این به این دلیل رخ می دهد که فرآیند گرمایش و سرمایش سریع مورد استفاده در چاپ سه بعدی LPBF، لایه "پاستا" را در فلز ایجاد می کند.

محققان تکنیک بسیار غیرمعمولی را برای چاپ سه بعدی اشیاء فلزی که هم قوی و هم انعطاف پذیر هستند، توسعه داده اند.

این یک نتیجه تحقیقاتی مهم است که بدون شک تجاری خواهد شد. از آنجایی که به نظر می رسد این فناوری به مواد وابسته است، احتمالاً به عنوان یک گزینه ماده ظاهر می شود که می تواند بر روی انواع پرینترهای سه بعدی فلزی LPBF موجود و آینده مستقر شود.

بیایید قبل از اینکه جلوتر برویم کمی به اینجا برسیم. "یوتتیک" نوعی آلیاژ است که دمای ذوب آن کمتر از فلزات جزئی است. یک فلز «آنتروپی بالا» فلزی است که ترکیبی از فلزات در غلظت های زیاد است، به جای کمیت های کمی که در آلیاژهای رایج تر وجود دارد.

آلیاژ یوتکتیک شبیه لازانیا است. ابتدا یک ورق پاستا دارید، سپس سس، گوشت و پنیر. این لایه ها تکرار می شوند. در مواد، فاز مکعبی صورت مرکز و فاز مکعبی بدن مرکز مانند ورقه های ماکارونی و مواد پرکننده هستند.

این متناقض به نظر می رسد، زیرا به نظر می رسد "قوی" برعکس "قابلیت انعطاف پذیر" باشد. اما در واقع برنامه هایی وجود دارد که می توان از چنین مواد اسرارآمیزی استفاده کرد. فلزات با مقداری «دادن» می توانند از خرد شدن فلزات قوی - اما شکننده - جلوگیری کنند.