استخدم الباحثون الاهتزازات الصوتية لزعزعة حبيبات السبائك المعدنية لتشكيل أكثر إحكاما أثناء الطباعة ثلاثية الأبعاد.
دراسة نشرت للتو فياتصالات الطبيعةيُظهر أن الموجات الصوتية عالية التردد يمكن أن يكون لها تأثير كبير على البنية الدقيقة الداخلية للسبائك المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، مما يجعلها أكثر اتساقًا وأقوى من تلك المطبوعة تقليديًا.
قال المؤلف الرئيسي ومرشح الدكتوراه من كلية الهندسة بجامعة RMIT&، كارميلو تودارو ، إن النتائج الواعدة يمكن أن تلهم أشكالًا جديدة من التصنيع الإضافي.
& مثل ؛ إذا نظرت إلى التركيب المجهري للسبائك المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، فإنها&# 39 ؛ غالبًا ما تتكون من بلورات كبيرة وطويلة ،&مثل ؛ أوضح تودارو.
& مثل ؛ هذا يمكن أن يجعلها أقل قبولًا للتطبيقات الهندسية بسبب أدائها الميكانيكي المنخفض والميل المتزايد للتصدع أثناء الطباعة.&مثل ؛
& مثل ؛ لكن التركيب المجهري للسبائك التي طبقناها بالموجات فوق الصوتية أثناء الطباعة بدا مختلفًا بشكل ملحوظ: كانت بلورات السبيكة دقيقة جدًا ومتوازنة تمامًا ، مما يعني أنها تشكلت بالتساوي في جميع الاتجاهات في جميع أنحاء الجزء المعدني المطبوع بالكامل.&مثل ؛
أظهر الاختبار أن هذه الأجزاء تحسنت بنسبة 12٪ في مقاومة الشد وضغط الخضوع مقارنة بتلك المصنوعة من خلال التصنيع المضاف التقليدي.
أظهر الفريق نهجهم في الموجات فوق الصوتية باستخدام اثنين من السبائك التجارية الرئيسية: سبيكة التيتانيوم المستخدمة بشكل شائع لأجزاء الطائرات والغرسات الميكانيكية الحيوية ، والمعروفة باسم Ti-6Al-4V ، والسبائك الفائقة القائمة على النيكل والتي غالبًا ما تستخدم في الصناعات البحرية والنفطية تسمى Inconel 625.
ببساطة عن طريق تشغيل وإيقاف تشغيل مولد الموجات فوق الصوتية أثناء الطباعة ، أظهر الفريق أيضًا كيف يمكن صنع أجزاء معينة من كائن مطبوع ثلاثي الأبعاد بهياكل وتركيبات مجهرية مختلفة ، مفيدة لما يُعرف بالتدريج الوظيفي.
قال المؤلف المشارك للدراسة والمشرف على المشروع ، الأستاذ المتميز RMIT&، ما تشيان ، إنه يأمل أن تؤدي نتائجهم الواعدة إلى إثارة الاهتمام بأجهزة الموجات فوق الصوتية المصممة خصيصًا للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.
& مثل ؛ على الرغم من أننا استخدمنا سبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة القائمة على النيكل ، إلا أننا نتوقع أن تكون الطريقة قابلة للتطبيق على معادن تجارية أخرى ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم وسبائك الكوبالت ،&مثل ؛ قال تشيان.
& مثل ؛ نتوقع إمكانية توسيع نطاق هذه التقنية لتمكين الطباعة ثلاثية الأبعاد لمعظم السبائك المعدنية ذات الصلة بالصناعة للأجزاء الهيكلية عالية الأداء أو السبائك المصنفة هيكليًا.&مثل ؛
