পাউডার মধ্যে ভবিষ্যত

সুইডিশ কোম্পানি ভিবিএন কম্পোনেন্টস অ্যাডিটিভের সাথে পাউডার ব্যবহার করে অ্যাডিটিভ প্রযুক্তি ব্যবহার করে ইস্পাত পণ্য তৈরি করে, প্রধানত ড্রিল এবং মিলিং কাটারের মতো টুল। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি ফোরজিং এবং মেশিনিংয়ের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, কাঁচামালের ব্যবহার কমায় এবং শেষ ব্যবহারকারীদের উচ্চ-মানের উপকরণের বিস্তৃত পছন্দ প্রদান করে।

VBN উপাদানের অফার যেমন অন্তর্ভুক্ত. Vibenite 290যা, সুইডিশ কোম্পানির মতে, বিশ্বের সবচেয়ে শক্ত ইস্পাত (72 HRC)। Vibenite 290 তৈরির প্রক্রিয়া হল ধীরে ধীরে পর্যন্ত উপকরণের কঠোরতা বৃদ্ধি করা। এই কাঁচামাল থেকে পছন্দসই অংশগুলি মুদ্রিত হয়ে গেলে, গ্রাইন্ডিং বা EDM ছাড়া আর কোন প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয় না। কোন কাটা, মিলিং বা তুরপুন প্রয়োজন. এইভাবে, সংস্থাটি 200 x 200 x 380 মিমি পর্যন্ত মাত্রা সহ অংশ তৈরি করে, যার জ্যামিতি অন্যান্য উত্পাদন প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করা যায় না।

ইস্পাত সবসময় প্রয়োজন হয় না. HRL ল্যাবরেটরিজ থেকে একটি গবেষণা দল একটি 3D প্রিন্টিং সমাধান তৈরি করেছে। অ্যালুমিনিয়াম খাদ উচ্চ শক্তি সঙ্গে। এটা কে বলে ন্যানো-ফাংশনাল পদ্ধতি. সহজ কথায় বলতে গেলে, নতুন কৌশলটি একটি 3D প্রিন্টারে বিশেষ ন্যানোফাংশনাল পাউডার প্রয়োগ করে, যা পরে লেজারের পাতলা স্তর দিয়ে "সিন্টারযুক্ত" হয়, যা একটি ত্রিমাত্রিক বস্তুর বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। গলিত এবং দৃঢ়করণের সময়, ন্যানো পার্টিকেলগুলি সংকরের উদ্দেশ্যযুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচারের জন্য নিউক্লিয়েশন কেন্দ্র হিসাবে কাজ করার কারণে ফলস্বরূপ কাঠামোগুলি ধ্বংস হয় না এবং তাদের পূর্ণ শক্তি বজায় রাখে।

অ্যালুমিনিয়ামের মতো উচ্চ-শক্তির মিশ্রণ ভারী শিল্প, বিমান চলাচল (যেমন ফিউজলেজ) প্রযুক্তি এবং স্বয়ংচালিত অংশে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ন্যানো ফাংশনালাইজেশনের নতুন প্রযুক্তি তাদের শুধুমাত্র উচ্চ শক্তিই দেয় না, বিভিন্ন আকার এবং আকারও দেয়।

বিয়োগের পরিবর্তে যোগ

ঐতিহ্যগত ধাতুর কাজ পদ্ধতিতে, বর্জ্য পদার্থ যন্ত্রের মাধ্যমে অপসারণ করা হয়। সংযোজন প্রক্রিয়াটি বিপরীতভাবে কাজ করে - এটি একটি ছোট পরিমাণ উপাদানের ধারাবাহিক স্তর প্রয়োগ এবং যোগ করে, একটি ডিজিটাল মডেলের উপর ভিত্তি করে প্রায় যেকোনো আকারের XNUMXD অংশ তৈরি করে।

যদিও এই কৌশলটি ইতিমধ্যেই প্রোটোটাইপিং এবং মডেল ঢালাই উভয়ের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, তবে কম দক্ষতা এবং অসন্তোষজনক উপাদান বৈশিষ্ট্যের কারণে বাজারের উদ্দেশ্যে পণ্য বা ডিভাইসের উৎপাদনে সরাসরি এর ব্যবহার কঠিন হয়ে পড়েছে। যাইহোক, বিশ্বের অনেক কেন্দ্রে গবেষকদের কাজের জন্য এই পরিস্থিতি ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হচ্ছে।

শ্রমসাধ্য পরীক্ষার মাধ্যমে, XNUMXD মুদ্রণের দুটি প্রধান প্রযুক্তি উন্নত করা হয়েছে: ধাতু লেজার জমা (LMD) i নির্বাচনী লেজার গলে যাওয়া (ইউএলএম)। লেজার প্রযুক্তি সঠিকভাবে সূক্ষ্ম বিবরণ তৈরি করা এবং ভাল পৃষ্ঠের গুণমান অর্জন করা সম্ভব করে, যা 50D ইলেক্ট্রন বিম প্রিন্টিং (EBM) দিয়ে সম্ভব নয়। SLM-এ, লেজার রশ্মির বিন্দুটি উপাদানের পাউডারের উপর নির্দেশিত হয়, স্থানীয়ভাবে 250 থেকে 3 মাইক্রনের নির্ভুলতার সাথে একটি প্রদত্ত প্যাটার্ন অনুযায়ী এটিকে ঢালাই করা হয়। পরিবর্তে, LMD স্ব-সমর্থক XNUMXD কাঠামো তৈরি করতে পাউডার প্রক্রিয়া করার জন্য একটি লেজার ব্যবহার করে।

এই পদ্ধতিগুলো বিমানের যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য খুবই আশাব্যঞ্জক প্রমাণিত হয়েছে। এবং, বিশেষ করে, লেজারের ধাতু জমার প্রয়োগ মহাকাশের উপাদানগুলির জন্য ডিজাইনের সম্ভাবনাকে প্রসারিত করে। তারা জটিল অভ্যন্তরীণ কাঠামো এবং অতীতে সম্ভব ছিল না গ্রেডিয়েন্ট সহ উপকরণ থেকে তৈরি করা যেতে পারে। উপরন্তু, উভয় লেজার প্রযুক্তি জটিল জ্যামিতির পণ্য তৈরি করা এবং বিস্তৃত অ্যালয় থেকে পণ্যের বর্ধিত কার্যকারিতা অর্জন করা সম্ভব করে তোলে।

গত সেপ্টেম্বরে, এয়ারবাস ঘোষণা করেছে যে তারা তার উৎপাদন A350 XWB কে সংযোজনমূলক প্রিন্টিং দিয়ে সজ্জিত করেছে। টাইটানিয়াম বন্ধনী, Arconic দ্বারা নির্মিত. এখানেই শেষ নয়, কারণ এয়ারবাসের সাথে আর্কোনিকের চুক্তি টাইটানিয়াম-নিকেল পাউডার থেকে 3D প্রিন্টিংয়ের ব্যবস্থা করে। শরীরের অংশ i পরিচালনা ব্যবস্থা. যাইহোক, এটি লক্ষ করা উচিত যে Arconic লেজার প্রযুক্তি ব্যবহার করে না, তবে ইবিএম ইলেকট্রনিক আর্কের নিজস্ব উন্নত সংস্করণ।

মেটালওয়ার্কিংয়ে সংযোজন প্রযুক্তির উন্নয়নের একটি মাইলফলক সম্ভবত 2017 সালের শরত্কালে ডাচ ড্যামেন শিপইয়ার্ডস গ্রুপের সদর দফতরে উপস্থাপিত প্রথম প্রোটোটাইপ হতে পারে। জাহাজ প্রপেলার ধাতু খাদ নামকরণ করা হয়েছে VAAMpeller. উপযুক্ত পরীক্ষার পরে, যার বেশিরভাগই ইতিমধ্যে সংঘটিত হয়েছে, মডেলটির বোর্ড জাহাজে ব্যবহারের জন্য অনুমোদিত হওয়ার সুযোগ রয়েছে।

যেহেতু ধাতব প্রযুক্তির ভবিষ্যত স্টেইনলেস স্টিল পাউডার বা খাদ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে, তাই এই বাজারের প্রধান খেলোয়াড়দের সাথে পরিচিত হওয়া মূল্যবান। নভেম্বর 2017 এ প্রকাশিত "অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং মেটাল পাউডার মার্কেট রিপোর্ট" অনুসারে, 3D প্রিন্টিং মেটাল পাউডারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নির্মাতারা হল: GKN, Hitachi কেমিক্যাল, Rio Tinto, ATI পাউডার মেটালস, Praxair, Arconic, Sandvik AB, Renishaw, Höganäs AB , Metaldyne Performance Group, BÖHLER Edelstahl, Carpenter Technology Corporation, Aubert & Duval.

প্রপেলার প্রিন্ট WAAMpeller

তরল পর্যায়

সবচেয়ে সুপরিচিত ধাতু সংযোজন প্রযুক্তি বর্তমানে পাউডার ব্যবহারের উপর নির্ভর করে (এভাবে উপরে উল্লিখিত ভিবেনাইট তৈরি হয়) "সিন্টারড" এবং শুরুর উপাদানের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রায় লেজার-ফিউজড। যাইহোক, নতুন ধারণা উদ্ভূত হয়। বেইজিংয়ের চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের ক্রাইবায়োমেডিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং ল্যাবরেটরির গবেষকরা একটি পদ্ধতি তৈরি করেছেন "কালি" দিয়ে 3D প্রিন্টিং, ঘরের তাপমাত্রার সামান্য উপরে একটি গলনাঙ্ক সহ একটি ধাতব খাদ গঠিত। সায়েন্স চায়না টেকনোলজিকাল সায়েন্সেস জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণায়, গবেষক লিউ জিং এবং ওয়াং লেই ন্যানো পার্টিকেল যুক্ত করার সাথে গ্যালিয়াম, বিসমাথ বা ইন্ডিয়াম-ভিত্তিক অ্যালয়গুলির তরল-ফেজ মুদ্রণের জন্য একটি কৌশল প্রদর্শন করেছেন।

ঐতিহ্যগত ধাতু প্রোটোটাইপিং পদ্ধতির তুলনায়, তরল-ফেজ 3D প্রিন্টিংয়ের বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা রয়েছে। প্রথমত, ত্রিমাত্রিক কাঠামো তৈরির একটি অপেক্ষাকৃত উচ্চ হার অর্জন করা যেতে পারে। উপরন্তু, এখানে আপনি আরও নমনীয়ভাবে কুল্যান্টের তাপমাত্রা এবং প্রবাহ সামঞ্জস্য করতে পারেন। উপরন্তু, তরল পরিবাহী ধাতু অ ধাতব পদার্থ (যেমন প্লাস্টিক) এর সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা জটিল উপাদানগুলির জন্য ডিজাইনের সম্ভাবনাকে প্রসারিত করে।

আমেরিকান নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা একটি নতুন ধাতব 3D প্রিন্টিং কৌশলও তৈরি করেছেন যা পূর্বে জানার তুলনায় সস্তা এবং কম জটিল। ধাতব পাউডার, লেজার বা ইলেক্ট্রন বিমের পরিবর্তে এটি ব্যবহার করে প্রচলিত চুলা i তরল উপাদান. উপরন্তু, পদ্ধতিটি বিভিন্ন ধরণের ধাতু, সংকর ধাতু, যৌগ এবং অক্সাইডের জন্য ভাল কাজ করে। এটি অগ্রভাগের সীলের অনুরূপ কারণ আমরা এটি প্লাস্টিকের সাথে জানি। "কালি" একটি ইলাস্টোমার যোগ করার সাথে একটি বিশেষ পদার্থে দ্রবীভূত একটি ধাতব পাউডার নিয়ে গঠিত। প্রয়োগের সময়, এটি ঘরের তাপমাত্রায় থাকে। এর পরে, অগ্রভাগ থেকে জমা হওয়া উপাদানের স্তরটি চুল্লিতে তৈরি একটি উচ্চ তাপমাত্রায় পূর্ববর্তী স্তরগুলির সাথে sintered হয়। কৌশলটি বিশেষ জার্নাল অ্যাডভান্সড ফাংশনাল ম্যাটেরিয়ালস-এ বর্ণনা করা হয়েছে।

চাইনিজ লিকুইড মেটাল ফেজ প্রিন্টিং পদ্ধতি

2016 সালে, হার্ভার্ড গবেষকরা আরেকটি পদ্ধতি চালু করেছিলেন যা XNUMXD ধাতব কাঠামো তৈরি করতে পারে। "বাতাসে" মুদ্রিত. হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটি একটি 3D প্রিন্টার তৈরি করেছে যা অন্যদের থেকে ভিন্ন, স্তরে স্তরে বস্তুর স্তর তৈরি করে না, তবে "বাতাসে" জটিল কাঠামো তৈরি করে - তাত্ক্ষণিকভাবে জমাট ধাতু থেকে। জন এ. পলসন স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড অ্যাপ্লাইড সায়েন্সে তৈরি করা ডিভাইসটি রূপালী ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে বস্তু মুদ্রণ করে। ফোকাসড লেজার উপাদানটিকে উত্তপ্ত করে এবং এটিকে ফিউজ করে, হেলিক্সের মতো বিভিন্ন কাঠামো তৈরি করে।

উচ্চ-নির্ভুল 3D মুদ্রিত ভোক্তা পণ্য যেমন মেডিকেল ইমপ্লান্ট এবং বিমানের ইঞ্জিনের যন্ত্রাংশের বাজারের চাহিদা দ্রুত বাড়ছে। এবং যেহেতু পণ্যের ডেটা অন্যদের সাথে ভাগ করা যেতে পারে, বিশ্বজুড়ে কোম্পানিগুলি, যদি তাদের কাছে ধাতব পাউডার এবং সঠিক 3D প্রিন্টার অ্যাক্সেস থাকে, তাহলে লজিস্টিক এবং ইনভেন্টরি খরচ কমাতে কাজ করতে পারে। যেমনটি জানা যায়, বর্ণিত প্রযুক্তিগুলি ঐতিহ্যগত উত্পাদন প্রযুক্তির চেয়ে জটিল জ্যামিতির ধাতব অংশগুলি তৈরি করতে ব্যাপকভাবে সহায়তা করে। বিশেষায়িত অ্যাপ্লিকেশনগুলির বিকাশের ফলে প্রচলিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও 3D প্রিন্টিংয়ের ব্যবহার কম দাম এবং খোলামেলা হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।

সবচেয়ে শক্ত সুইডিশ ইস্পাত - 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য:

বিশ্বের সবচেয়ে শক্ত ইস্পাত - উপসালা, সুইডেনে তৈরি

মুদ্রণের জন্য অ্যালুমিনিয়াম ফিল্ম: 

ধাতুবিদ্যায় অগ্রগতি: উচ্চ-শক্তির অ্যালুমিনিয়ামের 3D প্রিন্টিং