உண்மையான நேரத்தில் 3-டி-அச்சிடப்பட்ட டங்ஸ்டனில் விரிசல் உருவாவதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் காண்கிறார்கள்

பெருமை பேசுதல்மிக உயர்ந்த உருகும் மற்றும் கொதிநிலை புள்ளிகள்அறியப்பட்ட அனைத்து கூறுகளிலும்,மின்னிழைமம்உள்ளிட்ட தீவிர வெப்பநிலைகளை உள்ளடக்கிய பயன்பாடுகளுக்கான பிரபலமான தேர்வாக மாறியுள்ளதுமின்விளக்கு இழைகள், ஆர்க் வெல்டிங், கதிர்வீச்சு கவசம்மற்றும், மிக சமீபத்தில், எனபிளாஸ்மா எதிர்கொள்ளும் பொருள்ITER Tokamak போன்ற இணைவு உலைகளில்.

எனினும்,டங்ஸ்டனின் உள்ளார்ந்த உடையக்கூடிய தன்மை, மற்றும் கூடுதலாக உற்பத்தி செய்யும் போது ஏற்படும் மைக்ரோகிராக்கிங் (3-டி அச்சிடுதல்) உடன்அரிய உலோகம், அதன் பரவலான தத்தெடுப்பு தடைபட்டுள்ளது.

இந்த மைக்ரோகிராக்குகள் எப்படி, ஏன் உருவாகின்றன என்பதை விளக்க, லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகம் (LLNL) விஞ்ஞானிகள் லேசர் பவுடர்-பெட் ஃப்யூஷன் (LPBF) உலோக 3-டி பிரிண்டிங் செயல்பாட்டின் போது எடுக்கப்பட்ட அதிவேக வீடியோக்களுடன் தெர்மோமெக்கானிக்கல் உருவகப்படுத்துதல்களை இணைத்துள்ளனர்.முந்தைய ஆராய்ச்சியானது, விரிசல்களை ஆராய்வதற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட நிலையில், விஞ்ஞானிகள் முதன்முறையாக டங்ஸ்டனில் உள்ள டக்டைல்-டு-பிரிட்டில் டிரான்ஸிஷனை (DBT) நிகழ்நேரத்தில் காட்சிப்படுத்த முடிந்தது, மைக்ரோகிராக்குகள் எவ்வாறு உலோகமாகத் தொடங்கப்பட்டு பரவுகின்றன என்பதைக் கவனிக்க அனுமதித்தது. சூடுபடுத்தப்பட்டு குளிரூட்டப்பட்டது.குழுவால் மைக்ரோகிராக்கிங் நிகழ்வை எஞ்சிய அழுத்தம், திரிபு விகிதம் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற மாறிகளுடன் தொடர்புபடுத்த முடிந்தது, மேலும் டிபிடியால் விரிசல் ஏற்பட்டது என்பதை உறுதிப்படுத்தியது.

சமீபத்தில் ஆக்டா மெட்டீரியா இதழில் வெளியிடப்பட்ட மற்றும் மதிப்புமிக்க எம்ஆர்எஸ் புல்லட்டின் செப்டம்பர் இதழில் இடம்பெற்ற இந்த ஆய்வு, விரிசல் ஏற்படுவதற்கான அடிப்படை வழிமுறைகளை வெளிப்படுத்துகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.3-டி-அச்சிடப்பட்ட டங்ஸ்டன்மேலும் உலோகத்திலிருந்து விரிசல் இல்லாத பாகங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான எதிர்கால முயற்சிகளுக்கு ஒரு அடிப்படையை அமைக்கிறது.

"அதன் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக,மின்னிழைமம்எரிசக்தி துறை மற்றும் பாதுகாப்புத் துறைக்கான பணி சார்ந்த பயன்பாடுகளில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டுள்ளது" என்று இணை முதன்மை ஆய்வாளர் மன்யாலிபோ "இபோ" மேத்யூஸ் கூறினார்."இந்த வேலை புதிய சேர்க்கை உற்பத்தி செயலாக்கப் பகுதிக்கு வழி வகுக்க உதவுகிறதுமின்னிழைமம்இது இந்த பணிகளில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்."

LLNL இன் டையப்லோ வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்புக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி அவர்களின் சோதனை அவதானிப்புகள் மற்றும் கணக்கீட்டு மாடலிங் மூலம், டங்ஸ்டனில் மைக்ரோகிராக்கிங் 450 மற்றும் 650 டிகிரி கெல்வின் இடையே ஒரு சிறிய சாளரத்தில் நிகழ்கிறது மற்றும் இது விகார விகிதத்தைச் சார்ந்தது, இது செயல்முறை அளவுருக்களால் நேரடியாக பாதிக்கப்படுகிறது.அவர்களால் கிராக்-பாதிக்கப்பட்ட பகுதியின் அளவையும், கிராக் நெட்வொர்க் உருவ அமைப்பையும் உள்ளூர் எஞ்சிய அழுத்தங்களுடன் தொடர்புபடுத்த முடிந்தது.

லாரன்ஸ் ஃபெலோ பே வ்ரான்கென், ஆய்வறிக்கையின் முதன்மை எழுத்தாளர் மற்றும் இணை முதன்மை புலனாய்வாளர், சோதனைகளை வடிவமைத்து நிகழ்த்தினார் மற்றும் பெரும்பாலான தரவு பகுப்பாய்வுகளையும் நடத்தினார்.

"டங்ஸ்டனுக்கு விரிசல் ஏற்படுவதில் தாமதம் ஏற்படும் என்று நான் அனுமானித்தேன், ஆனால் முடிவுகள் எனது எதிர்பார்ப்புகளை விட அதிகமாக இருந்தன" என்று வ்ராங்கன் கூறினார்."தெர்மோமெக்கானிக்கல் மாதிரி எங்கள் அனைத்து சோதனை அவதானிப்புகளுக்கும் ஒரு விளக்கத்தை வழங்கியது, மேலும் இரண்டும் DBT இன் திரிபு வீத சார்புகளைப் பிடிக்கும் அளவுக்கு விரிவாக இருந்தன.இந்த முறையின் மூலம், டங்ஸ்டனின் LPBF இன் போது விரிசலை அகற்றுவதற்கான மிகச் சிறந்த உத்திகளைத் தீர்மானிக்க எங்களிடம் ஒரு சிறந்த கருவி உள்ளது.

செயல்முறை அளவுருக்களின் தாக்கம் மற்றும் விரிசல் உருவாவதில் வடிவவியலை உருகுதல் மற்றும் டங்ஸ்டனுடன் அச்சிடப்பட்ட பகுதிகளின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டின் மீது பொருள் கலவை மற்றும் முன்கூட்டியே சூடாக்குதல் ஆகியவற்றின் தாக்கத்தை இது காட்டுகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.சில அலாய் கூறுகளைச் சேர்ப்பது DBT மாற்றத்தைக் குறைக்கவும், உலோகத்தை வலுப்படுத்தவும் உதவும், அதே சமயம் முன்கூட்டியே சூடாக்குவது மைக்ரோகிராக்கிங்கைத் தணிக்க உதவும் என்று குழு முடிவு செய்தது.

செயல்முறை மற்றும் அலாய் மாற்றங்கள் போன்ற தற்போதைய கிராக்-தணிப்பு நுட்பங்களை மதிப்பீடு செய்ய குழு முடிவுகளைப் பயன்படுத்துகிறது.கண்டுபிடிப்புகள், ஆய்வுக்காக உருவாக்கப்பட்ட நோயறிதலுடன், தீவிர சூழல்களைத் தாங்கக்கூடிய கிராக் இல்லாத டங்ஸ்டன் பாகங்களை 3-டி அச்சிடுவதற்கான ஆய்வகத்தின் இறுதி இலக்குக்கு முக்கியமானதாக இருக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.

 


இடுகை நேரம்: செப்-09-2020