HRL(Hughes Araştırma Laboratuvarı) laboratuvarında görevli bir araştırma ekibi, 3 boyutlu yazıcı ile çok güçlü metal ve alaşım üretmenin bir yolunu buldular. Çoğunlukla ağır sanayi parçalarında kullanılan bu materyaller artık daha hızlı ve ucuz bir şekilde üretilebilecek.
Metal İşleme
Uzun zamandır metal bazlı üretim çok zor ve pahalıydı. Çok güçlü alüminyum alaşımları katkı maddesi imalatı için işlemesi zor materyallerdir. HRL laboratuvarlarındaki araştırmacılar, 3B yazıcılar ile yüksek güçlü alüminyum üretmek ve daha önce kaynakla birleştirilemeyen materyalleri birleştirmek için bir yöntem geliştirdiler.
Kaliforniya Üniversitesinde doktora öğrencisi ve HRL Algılama ve Materyaller Laboratuvarında araştırma görevlisi olan Hunter Martin yaptığı bir açıklamada “21. yüzyılda üretilen bir makineyi ve 70 yıllık çekirdeklenme teorisini kullanarak 100 yıllık bir problemi çözdük” ifadelerini kullandı.
HRL araştırmacıları, nano-işlevselleştirme (nano-fuctionalization) adını verdikleri bu yöntem ile 3B yazıcıyı nano-işlevselleştirilmiş tozlar ile besliyorlar. Bu tozlar, lazer ile ısıtılarak ince tabakalar halinde uygulanıp ve 3 boyutlu nesne olarak katılaştırılıyorlar. Erime ve katılaşma evrelerinde bu yöntem ile üretilen yapılar, alaşım mikro yapıları için çekirdeklenme yerleri olarak görev gören nano-parçacıklar sayesinde çatlamaz ve alaşım gücünü korur hale geliyor.
Hunter Martin ayrıca “İlk hedefimiz sıcaklıktaki çatlamayı tamamıyla önlemekti. Mikro yapıyı kontrol etmek istedik ve bunun çözümü materyal katılaşırken doğal yoldan meydana gelen bir şey olmasıydı.” dedi.
Daha İyi ve Güçlü Yapılar
Alüminyum gibi yüksek güçlü alaşımlar, (Al7075 ve Al6061) hava ve kara araçlarının parçalarının üretiminde kullanılıyor. Fakat şu anda kullanılan yöntemler çok pahalı ve bu materyallerin işlenirken yeteri kadar manipüle edilemiyor.
HRL’in yeni nano-işlevselleştirme tekniği ile kolayca ölçeklendirilebilir. 3B yazıcı ile yüksek güçlü materyalleri her şekle ve kalıba sokabiliriz. Bu yöntem daha hızlı, ucuz ve detaylı bir üretimin kapılarını açacaktır. Daha da önemlisi erime ve katılaşma 3B yazıcı ile yapılacağı için daha önce birleştirilemeyen alaşımlar da birleştirilebilecek.
Hangi parçacıkların istedikleri özelliklere sahip olduklarını belirlemek için HRL araştırma takımı, Citrine Informatics ile beraber çalıştı. Bir başka HRL araştırmacısı olan Brennan Yahata, “Bilişim yazılımı kullanmanın amacı çekirdeklenme teorisine seçici yaklaşmak çünkü materyallerin hangi özelliklere sahip olması gerektiğini biliyorduk. Bilişim ekibine istediğimiz özellikleri söyledikten sonra yüzbinlerce materyalden binlercesine ve daha sonrasında daha aza indirgemeyi başardık. Samanlıkta iğne aramak yerine elimizdeki birkaç iğneden birini seçmemiz gerekti” ifadelerini kullandı.
Yazan: Dom Galeon
Çeviren: Tolga Erşeker
Kaynak: Futurism
