طريقة جديدة لمعالجة المعادن باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

[إعلان 1]

طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد تمكن من إنتاج كميات كبيرة من المنتجات المعدنية بالخصائص المطلوبة.

هذه الطريقة هي نتاج بحث مشترك للعديد من مجموعات الخبراء من منظمات مختلفة، مثل جامعة كامبريدج (المملكة المتحدة)، وجامعة نانيانغ التكنولوجية (سنغافورة)، ومعهد بول شيرير (سويسرا)، والمركز الفنلندي للأبحاث التقنية، والمنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية.

تتيح التقنية الجديدة إجراء تغييرات هيكلية على السبائك المعدنية أثناء الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يُحسّن خصائصها دون اللجوء إلى طريقة التشكيل الحراري التقليدية المُستخدمة منذ آلاف السنين. وقد نُشرت نتائج البحث رسميًا في مجلة Nature Communications.

تتميز تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة بمزايا عديدة مقارنةً بأساليب التصنيع الأخرى. فهي تتيح إنتاج منتجات ذات أشكال معقدة، وتستهلك مواد أقل بكثير من أساليب التصنيع التقليدية. إلا أن لها أيضًا بعض العيوب.

وقال الدكتور ماتيو سيتا من فريق البحث بجامعة كامبريدج: "إن إحدى المشاكل الرئيسية هي تكاليف الإنتاج المرتفعة بسبب الحاجة إلى تحسين المنتج بعد تصنيعه".

منذ العصر البرونزي، صُنعت المنتجات المعدنية بالتسخين والتشكيل. تتيح هذه الطريقة تشكيل المعدن بالشكل المطلوب، وتمنحه الخصائص اللازمة، كالليونة والمتانة.

ومع ذلك، فإن تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الحالية لا تسمح حتى الآن بالتحكم في الخصائص بشكل مماثل، وبالتالي تتطلب تدخلاً فنياً مستمراً بعد اكتمال الطباعة.

طوّر سيتا وزملاؤه طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن، تتيح التحكم في البنية الداخلية للمادة أثناء صهرها بالليزر. تستخدم الطريقة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر التقليدية، مع تعديل طفيف في العملية.

وقال الدكتور ماتيو سيتا: "لقد اكتشفنا أن الليزر يعمل بمثابة "مطرقة دقيقة"، مما يساعد على تقوية المعدن أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد".

تتمتع المنتجات المصنوعة من المعدن باستخدام طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة بخصائص تعادل الفولاذ المنتج بالطرق التقليدية سواء من الناحية النظرية أو في الاختبار العملي.

وأضاف الخبراء: "نعتقد أن هذه الطريقة ستعمل على خفض تكلفة الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن، وتحسين الاستدامة وإحداث ثورة في الصناعة المعدنية".

(وفقا لـ Securitylab)

[إعلان 2]
مصدر