ارتقای کیفیت چاپگر‌های سه بعدی با ابداع آلیاژی جدید

به گزارش صنعت نیوز، محققان استرالیایی از تولید آلیاژ جدیدی با استفاده از فلز تیتانیوم خبر داده‌اند که استحکام مواد تهیه شده با استفاده از چاپگر‌های سه بعدی را به میزان چشمگیری ارتقا می‌دهد.

مهندسان دانشگاه موناش یک آلیاژ تیتانیوم قابل چاپ سه بعدی جدید با ریزساختار منحصر به فرد ساخته اند که آن را فوق العاده قوی و مستحکم می‌کند. این محصول نه تنها از سایر انواع تیتانیوم قوی‌تر است، بلکه بالاترین نسبت استحکام به وزن را در بین هر فلزی که با چاپ سه بعدی ساخته شده است، دارد.

آلیاژ‌های تیتانیوم در حال حاضر به دلیل استحکام و وزن نسبتا سبکشان بسیار ارزشمند هستند و برای تولید هواپیما و سایر وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما آلیاژ جدید نه تنها از استحکام بیشتری برخوردار است، بلکه به دلیل امکان چاپ سه بعدی آن، قابل تبدیل به هر شکلی نیز هست.

بدین منظور از یک روش چاپ سه بعدی رایج استفاده می‌شود که در قالب آن یک بستر حاوی فلز پودر شده شامل آلیاژ بتا تیتانیوم توسط لیزر ذوب می‌شود و یک لایه جامد به دست می‌آید. در مرحله بعد، این ماده در دمای بین ۴۸۰ تا ۵۲۰ درجه سانتیگراد تحت حرارت قرار می‌گیرد و در نتیجه ریزساختاری به دست می‌آید که به آلیاژ استحکام باورنکردنی می‌دهد.

فرآیند تصفیه باعث می‌شود که ذرات تیتانیوم با هم در نانو دانه‌ها رسوب کنند و ساختار‌های «نانودویی» مستحکم به دست آیند. این اولین آلیاژ تیتانیوم است که این نوع ساختار را به نمایش می‌گذارد و آن را بسیار قوی‌تر از حد معمول می‌کند.

آلیاژ تیتانیوم جدید دارای مقاومت کششی بیش از ۱۶۰۰ مگاپاسکال است. بیشتر آلیاژ‌های تیتانیوم تجاری دارای مقاومت کششی در حدود ۱۰۰۰ مگاپاسکال هستند.