ابتكر علماء في جامعة هيروشيما طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد لواحدة من أصعب المواد الهندسية المستخدمة في الصناعة.
تعتبر المواد فائقة الصلابة جذابة جدًا لأدوات القطع والبناء، إلا أن صلابتها الفطرية تجعل من الصعب جدًا تصنيعها بشكل إضافي بنجاح. وفي مواجهة هذا التحدي، تمكن الباحثون اليابانيون من الاستفادة من مادة كربيد التنغستن والكوبالت فائقة القوة في التصنيع الإضافي “عن طريق تليينها بدلاً من صهرها بالكامل” أثناء العملية. علاوة على ذلك، يؤكد فريق البحث أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة هذه تقلل من النفايات مقارنة بالتصنيع التقليدي.
تصف مدونة جامعة هيروشيما عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد لـ WC-Co بأنها “طريقة تشعيع بالأسلاك الساخنة”. يُزعم أنه باستخدام تقنية تشعيع السلك الساخن بالليزر (وتسمى أيضًا لحام السلك الساخن بالليزر) فإن شعاع الليزر يعمل على تليين قضيب الكربيد الأسمنتي، دون ذوبانه بالكامل والتسبب في نمو الحبوب، لبناء هيكل مُصنع إضافي. ومن ثم، لتحقيق أفضل النتائج، تم إدخال طبقة وسطى قائمة على سبائك النيكل بين الطبقات المضافة.
والأهم من ذلك، أن تقنية “التليين وليس الذوبان” تعني أن المادة المطبوعة ثلاثية الأبعاد النهائية تحتفظ “بصلابة تزيد عن 1400 فولت، دون إدخال أي عيوب أو تحلل”. مستوى الصلابة هذا أقل بقليل من المواد فائقة الصلابة مثل الياقوت والألماس، وهو أمر مذهل جدًا بالنسبة للمخرجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
قال كيتا ماروموتو، الأستاذ المساعد في كلية الدراسات العليا للعلوم المتقدمة والهندسة بجامعة هيروشيما: “إن طريقة تشكيل المواد المعدنية عن طريق تليينها بدلاً من صهرها بالكامل هي طريقة جديدة، ومن الممكن تطبيقها ليس فقط على الكربيدات الأسمنتية، التي كانت محور هذه الدراسة، ولكن أيضًا على مواد أخرى”.
للمضي قدمًا، يهدف فريق البحث، الذي يتكون أيضًا من تاكاشي آبي، وكيجو ناجاموري، وهيروشي إيتشيكاوا، وأكيو نيشياما، وموتوميتشي ياماموتو، إلى تنفيذ تحسينات مختلفة للعملية. على وجه التحديد، يأمل العلماء في التخلص من بعض مشكلات التشقق التي واجهوها باستخدام العملية الحالية، وتطوير عمليتهم لإنشاء أشكال أكثر تعقيدًا.
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمعادن أكثر صعوبة بكثير من الطباعة بالبلاستيك، حيث تتطلب السبائك المعدنية درجات حرارة شديدة، وتخضع لدورات حرارية معقدة وتغيرات طورية أثناء المعالجة.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات