محمد الرخا - دبي - الجمعة 23 سبتمبر 2022 03:00 مساءً - تمكن باحثون من إنتاج ”سبيكة فولاذ“ فائقة الصلابة ومقاومة للصدأ والتآكل، وذلك باستخدام الطابعة الثلاثية الأبعاد لأول مرة.
والسبيكة التي تحمل اسم ”17-4 PH“، من إنتاج فريق بحثي مختص بالهندسة الميكانيكية والفيزياء، من معهد ”نيست“، وجامعة ”يسكونسن ماديسون“، ومختبر ”أرغون“ الوطني، بالولايات المتحدة،
وتعتبر سبائك الفولاذ هامة جدا في الصناعات التي تتطلب إجراءات سلامة مرتفعة، مثل ”صناعة هياكل الطائرات وسفن الشحن ومحطات الطاقة النووية“.
وتعتمد العمليات الحالية لتصنيعها على العديد من الإجراءات المعقدة، والتي تستهلك وقتا طويلا وتكلفة مرتفعة لإنتاجها.
كما أن إنتاج المعادن بالطابعة الثلاثية الأبعاد في الطرق الحالية، أمر معقد، وقد ينتج سبائك غير متسقة.
ويعود سبب ذلك للتغير السريع في درجات الحرارة أثناء عملية الطباعة، حيث عندما تسخن المادة وتبرد بسرعة كبيرة، لسبب أن ترتيب الذرات بداخلها يتغير بسرعة ويصعب تحديدها للتحكم في حركتها.
لكن رغم ذلك توصل الباحثون إلى تقنية تتيح مراقبة حالة تركيب سبيكة ”17-4 PH“، في الوقت الحقيقي، من عملية طباعتها، والتحكم في مكوناتها، وفق ملخص دراسة حديثة نشرتها مجلة ”أيديتيف مانيفاكتيرينغ“، العلمية، اليوم الجمعة.
وأوضحت الدراسة أن الباحثين نجحوا في تحديد تركيبات سبائك ”17-4 PH“، من خلال الحصول على بيانات عالية السرعة، أثناء عملية طباعتها، وذلك باستخدام تقنية للأشعة السينية تفحص هياكل المواد بدقة كبيرة وتسمى ”حيود الأشعة السينية“ XRD“.
وقال فان تشانغ، وهو أستاذ فيزياء من مختبر ”نيست“، وباحث مشارك في الدراسة إنه ”بدون فهم ما يحدث لذرات هيكل الصلب أثناء طباعته، فمن الصعب إنتاجه بالشكل المثالي“.
وبين تشانغ أن التقنية الجديدة ترصد في جزء من الثانية، ما يحدث أثناء التغيرات السريعة في درجات الحرارة، خلال طباعة السبيكة، والتحكم في تكوين مسحوق المعدن طوال وقت عملية طباعتها.
من جهته، أفاد لانيي تشن، أستاذ الهندسة الميكانيكية من جامعة ”يسكونسن ماديسون“، والباحث المشارك في الدراسة، أن ”هذه الطريقة، يمكن أن تساعد صانعي سبائك 17-4 PH، على استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، في إنتاجها، لخفض التكاليف ولزيادة مرونة التصنيع“.
وأوضح تشن أن ”التحكم في تركيب المعادن هو مفتاح الطباعة ثلاثية الأبعاد للسبائك الفولاذية، فمن خلال تحديد مكوناتها، نحن قادرون على تعزيز صلابتها“.
