gall argraffu 3D gynhyrchu rhannau metel â strwyctyrau cymhleth a phriodweddau ysgafn yn hawdd, sydd yn eithaf attractif ar gyfer offer uchelgeintiau o'r genhedlaeth nesaf, fel awyrennau a chyrraedd gofod, sydd yn chwilio am leihau pwysau ac integreiddio. Fodd bynnag, mae rhannau metel a gynhyrchir gan argraffu 3D yn aml yn cynnwys diffyg critigol—perfformiad tanseb annhebygol, sy'n golygu eu bod yn brysur i gael craciau tanseb dan lwytho cylchol, gan gyfyngu eu defnydd allweddol yn ddramatig. Diweddarlyd, datblythwyd techneg newydd ar ôl-prosesu ar gyfer argraffu 3D gan tîm dan arweiniad y ymchwilwyr Zhang Zhefeng a Zhang Zhenjun o Adran Ymchwil Metel, Academi Gwyddoniaeth China (IMR, CAS). Mae'r deunydd alwsiwm titanium a gynhyrchir trwy'r techneg NAMP hon yn dangos cyfarwyddiad tanseb anhebygol dan amodau cymhareb tensiwn amrywiol, ac mae ei berfformiad tanseb cyflawn yn goruchafu pob deunydd metel hysbys, gan gael gwared ar baratrâs fawr i ddefnyddio techneg argraffu 3D mewn meysydd manwlach a chynnal y blaen. Cyhoeddwyd y canlyniadau ymchwil perthnasol yn Science Advances.
Yn gynnar yn 2024, darganfu'r tîm broses NAMP newydd sy'n gallu rheoli'r strwythur mewnol a diffygion y materion yn uniongyrchol. Gall Ti-6Al-4V, un o leialiau titanium a ddefnyddir fwyaf amlwg a baradir trwy'r broses hon, dileu microporau a strwythurau microsgul—sydd yn y ddau achos cyntaf sy'n achosi tynged.
Fodd bynnag, mae rhannau byd go iawn fel oerddalenni peiriannau awyrennau a chyfarpar landio yn cael eu rhoi dan amodau strwythu eithaf cymhleth, sy'n cynnwys nid yn unig sefyllfau "tanddiwedd-tanddiwedd" ond hefyd sefyllfaoedd "tanddiwedd-gwasgu", sy'n golygu bod cymhareb y strwythu'n newid. Gall cymhareb strwythu gwahanol arwain at mecanweithiau niweidio gwahanol o fewn y materion. Gellir dod o hyd i fyrddau yn yr holltiau titanium traddodiadol—maent yn gweithio'n dda dim ond dan gymhareb strwythu penodol benodol ond gallant weithio'n wael pan fydd cymhareb y strwythu'n newid. Mae hyn yn gwneud ei wneud yn anodd iawn i gynhyrchu materion sydd yn gallu gweithio'n dda dan bob amgylchiad gwaith.
Wrth wynebu'r herwydd mwy cymhleth hwn, adnabu'r tîm ymchwil sawl llanw gwan mewn alloyau titan sydd yn bregus i chwyddo tanfach a'r moddau pwysau dan eu bod yn digwydd. Gan ddefnyddio'r broses NAMP, fe wnaethant gynhyrchu strwythurau ar 3D sydd bron yn rhydd o boli sy'n gallu optimeiddio pob llanw gwan ar yr un pryd. Mae'r alloy titan ar 3D hwn yn cynnwys y nodwedd o gynnal cryfder uchel tanfach dan amodau cyfradd pwysau llawn.
Mae data arbennig yn dangos ei fod yn profi tanfach dan gyfraddau pwysau gwahanol, nad yw cryfder tanfach y materail newydd hwn yn dod yn unig uwch na chryfder tanfach pob alloy titan ond hefyd ei "cryfder tanfach benodol" yn uwch yn gyffredinol na phob materail metel, gan sefydlu record byd eich newydd.
EN