របកគំហើញម្សៅ Alumina នៅក្នុងសម្ភារៈបោះពុម្ព 3D
ដើរចូលទៅក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍នៃសាកលវិទ្យាល័យ Northwestern Polytechnical ជាកន្លែងព្យាបាលដោយពន្លឺម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព 3D បន្លឺឡើងបន្តិច ហើយកាំរស្មីឡាស៊ែរកំពុងធ្វើចលនាយ៉ាងជាក់លាក់នៅក្នុងទឹករំអិលសេរ៉ាមិច។ ប៉ុន្មានម៉ោងក្រោយមក ស្នូលសេរ៉ាមិចដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញដូចភ្នំភ្លើងត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងពេញទំហឹង – វានឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីដេញតួប៊ីនរបស់ម៉ាស៊ីនយន្តហោះ។ សាស្ត្រាចារ្យ Su Haijun ដែលជាអ្នកទទួលខុសត្រូវលើគម្រោងនេះ បានចង្អុលទៅសមាសធាតុដ៏ឆ្ងាញ់ ហើយបាននិយាយថា "កាលពីបីឆ្នាំមុន យើងមិនហ៊ានសូម្បីតែគិតអំពីភាពជាក់លាក់បែបនេះទេ។ របកគំហើញគន្លឹះត្រូវបានលាក់នៅក្នុងម្សៅអាលុយមីញ៉ូដែលមិនច្បាស់លាស់នេះ។"
មានពេលមួយ សេរ៉ាមិចអាលុយមីញ៉ូគឺដូចជា "សិស្សបញ្ហា" នៅក្នុងវិស័យការបោះពុម្ព 3D- កម្លាំងខ្ពស់ ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អ៊ីសូឡង់ល្អ ប៉ុន្តែនៅពេលបោះពុម្ពវាមានបញ្ហាច្រើន។ នៅក្រោមដំណើរការបែបប្រពៃណី ម្សៅអាលុយមីណាមានភាពរាវខ្សោយ ហើយជារឿយៗរារាំងក្បាលបោះពុម្ព។ អត្រារួញតូចកំឡុងពេល sintering អាចខ្ពស់រហូតដល់ 15% -20% ហើយផ្នែកដែលត្រូវបានបោះពុម្ពដោយកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដ៏អស្ចារ្យនឹងខូចទ្រង់ទ្រាយនិងបំបែកភ្លាមៗនៅពេលដែលពួកគេត្រូវបានដុត។ រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ? វាកាន់តែប្រណិត។ វិស្វករមានបញ្ហា៖ “រឿងនេះដូចជាវិចិត្រកររឹងរូស មានគំនិតព្រៃផ្សៃ ប៉ុន្តែមិនមានដៃគ្រប់គ្រាន់”។
1. រូបមន្តរុស្ស៊ី៖ ការដាក់ "គ្រឿងសឹកសេរ៉ាមិច" នៅលើអាលុយមីញ៉ូមម៉ាទ្រីស
ចំណុចរបត់ដំបូងបានមកពីបដិវត្តន៍ក្នុងការរចនាសម្ភារៈ។ នៅឆ្នាំ 2020 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈមកពីសាកលវិទ្យាល័យជាតិវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា (NUST MISIS) នៃប្រទេសរុស្ស៊ីបានប្រកាសអំពីបច្ចេកវិទ្យារំខាន។ ជំនួសឱ្យការលាយម្សៅអាលុយមីញ៉ូអុកស៊ីតដោយសាមញ្ញ ពួកគេដាក់ម្សៅអាលុយមីញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ចូលទៅក្នុង autoclave ហើយបានប្រើការកត់សុី hydrothermal ដើម្បី "លូតលាស់" ស្រទាប់នៃខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមដែលមានកម្រាស់ដែលអាចគ្រប់គ្រងបានយ៉ាងជាក់លាក់លើផ្ទៃនៃភាគល្អិតអាលុយមីញ៉ូមនីមួយៗ ដូចជាការដាក់ស្រទាប់ពាសដែកកម្រិតណាណូនៅលើបាល់អាលុយមីញ៉ូម។ ម្សៅ "រចនាសម្ព័នស្នូល" នេះបង្ហាញពីដំណើរការដ៏អស្ចារ្យក្នុងអំឡុងពេលការបោះពុម្ពឡាស៊ែរ 3D (បច្ចេកវិទ្យា SLM)៖ ភាពរឹងគឺខ្ពស់ជាង 40% នៃវត្ថុធាតុដើមអាលុយមីញ៉ូមសុទ្ធ ហើយស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានកែលម្អយ៉ាងខ្លាំង បំពេញតាមតម្រូវការថ្នាក់អាកាសចរណ៍ដោយផ្ទាល់។
សាស្ត្រាចារ្យ Alexander Gromov ដែលជាអ្នកដឹកនាំគម្រោងបានធ្វើការប្រៀបធៀបយ៉ាងរស់រវើកថា "កាលពីមុន សមា្ភារៈផ្សំគឺដូចជាសាឡាដ - នីមួយៗទទួលខុសត្រូវលើអាជីវកម្មផ្ទាល់ខ្លួន ម្សៅរបស់យើងគឺដូចជាសាំងវិច - អាលុយមីញ៉ូម និងអាលុយមីញ៉ូខាំគ្នាទៅវិញទៅមកជាស្រទាប់ ហើយមិនអាចធ្វើដោយគ្មានវត្ថុផ្សេងបានទេ។" ការភ្ជាប់ដ៏រឹងមាំនេះអនុញ្ញាតឱ្យសម្ភារៈបង្ហាញសមត្ថភាពរបស់វានៅក្នុងផ្នែកម៉ាស៊ីនយន្តហោះ និងស៊ុមរាងកាយស្រាលខ្លាំង ហើយថែមទាំងចាប់ផ្តើមប្រកួតប្រជែងលើទឹកដីនៃយ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូមទៀតផង។
2. ប្រាជ្ញាចិន៖ វេទមន្តនៃ "ការកំណត់" សេរ៉ាមិច
ចំណុចឈឺចាប់ដ៏ធំបំផុតនៃការបោះពុម្ពសេរ៉ាមិចអាលុយមីញ៉ូគឺការរួញតូច - ស្រមៃថាអ្នកបានច្របាច់រូបដីឥដ្ឋដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ហើយវាធ្លាក់ចុះដល់ទំហំដំឡូងភ្លាមៗនៅពេលវាចូលក្នុងឡ។ តើវានឹងដួលរលំប៉ុន្មាន? នៅដើមឆ្នាំ 2024 លទ្ធផលដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយដោយក្រុមរបស់សាស្រ្តាចារ្យ Su Haijun នៅសាកលវិទ្យាល័យ Northwestern Polytechnical ក្នុង Journal of Materials Science & Technology បានកំណត់ពីឧស្សាហកម្មនេះ៖ ពួកគេទទួលបានស្នូលសេរ៉ាមិចអាលុយមីញ៉ូដែលរួញជិតសូន្យជាមួយនឹងអត្រារួញត្រឹមតែ 0.3% ប៉ុណ្ណោះ។
អាថ៌កំបាំងគឺត្រូវបន្ថែមម្សៅអាលុយមីញ៉ូមទៅអាលុយមីណាហើយបន្ទាប់មកលេង "វេទមន្តបរិយាកាស" ច្បាស់លាស់។
បន្ថែមម្សៅអាលុយមីញ៉ូម៖ លាយម្សៅអាលុយមីញ៉ូមល្អចំនួន 15% ចូលទៅក្នុង slurry សេរ៉ាមិច
គ្រប់គ្រងបរិយាកាស៖ ប្រើការការពារឧស្ម័ន argon នៅដើមនៃការ sintering ដើម្បីការពារម្សៅអាលុយមីញ៉ូមពីការកត់សុី
ការផ្លាស់ប្តូរឆ្លាតវៃ៖ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ 1400°C ស្រាប់តែប្តូរបរិយាកាសទៅជាខ្យល់
អុកស៊ីតកម្មនៅនឹងកន្លែង៖ ម្សៅអាលុយមីញ៉ូមរលាយភ្លាមៗទៅជាដំណក់ទឹក និងអុកស៊ីតកម្មទៅជាអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ហើយការពង្រីកបរិមាណប៉ះប៉ូវការកន្ត្រាក់
3. បដិវត្ត Binder: ម្សៅអាលុយមីញ៉ូមប្រែទៅជា "កាវបិទមើលមិនឃើញ"
ខណៈពេលដែលក្រុមរុស្ស៊ី និងចិនកំពុងធ្វើការយ៉ាងខ្លាំងលើការកែប្រែម្សៅ ផ្លូវបច្ចេកទេសមួយផ្សេងទៀតបានចាស់ទុំដោយស្ងៀមស្ងាត់ ដោយប្រើម្សៅអាលុយមីញ៉ូមជាអ្នកចង។ សេរ៉ាមិចប្រពៃណីការបោះពុម្ព 3Dbinders គឺភាគច្រើនជាជ័រសរីរាង្គ ដែលនឹងចាកចេញពីបែហោងធ្មែញនៅពេលដុតកំឡុងពេល degreasing ។ ប៉ាតង់ឆ្នាំ 2023 របស់ក្រុមក្នុងស្រុកប្រើវិធីសាស្រ្តផ្សេងគ្នា៖ ធ្វើឱ្យម្សៅអាលុយមីញ៉ូមទៅជាសារធាតុចងទឹក 47។
កំឡុងពេលបោះពុម្ព ក្បាលបាញ់បានត្រឹមត្រូវ "កាវ" ដែលមានម្សៅអាលុយមីញ៉ូម 50-70% នៅលើស្រទាប់ម្សៅអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម។ នៅពេលដែលវាមកដល់ដំណាក់កាល degreasing ការបូមធូលីត្រូវបានទាញ ហើយអុកស៊ីសែនត្រូវបានឆ្លងកាត់ ហើយម្សៅអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានកត់សុីទៅជាអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមនៅសីតុណ្ហភាព 200-800°C។ លក្ខណៈនៃការពង្រីកបរិមាណលើសពី 20% អនុញ្ញាតឱ្យវាបំពេញរន្ធញើសយ៉ាងសកម្ម និងកាត់បន្ថយអត្រានៃការរួញតូចមកតិចជាង 5% ។ "វាស្មើនឹងការរុះរើរន្ទា និងសាងសង់ជញ្ជាំងថ្មីក្នុងពេលតែមួយ ដោយបំពេញរន្ធដោយខ្លួនឯង!" វិស្វករម្នាក់បានពិពណ៌នាវាតាមវិធីនេះ។
4. សិល្បៈនៃភាគល្អិត: ជ័យជំនះនៃម្សៅស្វ៊ែរ
"រូបរាង" នៃម្សៅអាលុយមីញ៉ូបានក្លាយទៅជាគន្លឹះក្នុងការទម្លាយដោយមិនបានរំពឹងទុក - រូបរាងនេះសំដៅទៅលើរូបរាងភាគល្អិត។ ការសិក្សាមួយនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ "Open Ceramics" ក្នុងឆ្នាំ 2024 បានប្រៀបធៀបដំណើរការនៃម្សៅ alumina រាងស្វ៊ែរ និងមិនទៀងទាត់ក្នុងការបោះពុម្ព fused deposition (CF³) 5:
ម្សៅរាងស្វ៊ែរ៖ ហូរដូចខ្សាច់ល្អ អត្រាបំពេញលើសពី 60% ហើយការបោះពុម្ពគឺរលូន និងរលោង
ម្សៅមិនទៀងទាត់៖ ជាប់គាំងដូចស្ករគ្រើម ជាតិ viscosity ខ្ពស់ជាង 40 ដង ហើយក្បាលបូមត្រូវបានបិទដើម្បីសង្ស័យជីវិត។
កាន់តែប្រសើរជាងនេះទៅទៀត ដង់ស៊ីតេនៃផ្នែកដែលបោះពុម្ពដោយម្សៅស្វ៊ែរបានយ៉ាងងាយលើសពី 89% បន្ទាប់ពី sintering ហើយផ្ទៃបញ្ចប់ដោយផ្ទាល់ត្រូវនឹងស្តង់ដារ។ "អ្នកណាខ្លះនៅតែប្រើម្សៅ "អាក្រក់" ឥឡូវនេះ? ភាពរលោងគឺជាប្រសិទ្ធភាពប្រយុទ្ធ! អ្នកបច្ចេកទេសញញឹមហើយបញ្ចប់ ៥.
អនាគត៖ ផ្កាយ និងសមុទ្ររួមជាមួយនឹងតូច និងស្រស់ស្អាត
បដិវត្តការបោះពុម្ព 3D នៃម្សៅអាលុយមីញ៉ូមគឺនៅឆ្ងាយជាង។ ឧស្សាហកម្មយោធាបានឈានមុខគេក្នុងការអនុវត្តស្នូលរួញជិតសូន្យដើម្បីផលិត turbofan blades ។ វិស័យជីវវេជ្ជសាស្រ្ដបានយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះភាពឆបគ្នានឹងជីវសាស្រ្តរបស់វា ហើយបានចាប់ផ្តើមបោះពុម្ពការផ្សាំឆ្អឹងតាមតម្រូវការ។ ឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិចបានកំណត់គោលដៅនៃស្រទាប់ខាងក្រោមរលាយកំដៅ – បន្ទាប់ពីទាំងអស់ ចរន្តកំដៅ និងចរន្តអគ្គិសនីនៃអាលុយមីញ៉ូគឺមិនអាចជំនួសបានទេ។