Metallurgiassa on aina ollut melko hankala akilleenkantapää: jos materiaalin halutaan olevan erittäin kova, on hyväksyttävä, että se on hauras. Se on karkaistun teräksen ikuinen dilemma, sillä se kestää uskomattoman painon, mutta äkillisen, odottamattoman iskun kohdatessaan se päätyy särkymään lasinpalasiksi. Georgia Techin tiedemiesryhmä on kuitenkin päättänyt, että nyt riittää, ja he osuivat naulan kantaan käyttämällä... 3D-tulostus suuritehoisilla lasereilla luoda jotain, mikä tähän asti tuntui mahdottomalta.
Prosessissa sekoitetaan yhtä suuret osat alumiinia, kobolttia, kromia, rautaa ja nikkeliä. Lisäainevalmistustekniikan avulla he ovat onnistuneet sulattamaan ja jäähdyttämään nämä alkuaineet niin nopeasti, että atomit eivät ehdi jäykistyä. Tuloksena on yhdiste, joka ei ole ainoastaan kolme kertaa kestävämpi Siinä ei ole ainoastaan ​​samoja materiaaleja kuin perinteisissä takomoissa, vaan myös tarvittavaa joustavuutta iskujen vaimentamiseksi ilman, että kappale hajoaa kahtia ensimmäisessä tilaisuudessa.
Sisäinen rakenne, joka vaimentaa iskuja
Tämän läpimurron salaisuus ei ole pelkästään ainesosaluettelo, vaan myös se, miten ne kypsennetään tulostimessa. Perinteisten muottien sijaan, joissa metallit jäähtyvät hitaasti ja aiheuttavat sisäisiä jännityksiä, käytetään [epäselvä - mahdollisesti "tietty prosessi" tai "prosessi"]. metallijauhepetijärjestelmäLaser kulkee sen yli sulattaen jauheen ja jäädyttäen sen lähes välittömästi kerros kerrokselta. Tämä luo eräänlaisen sisäisen verkoston, mikrorakenteen, joka mikroskoopilla tarkasteltuna muistuttaa atomitason puskuria, joka estää halkeamien etenemisen.
Tämän atomien järjestelyn ansiosta materiaali on saavuttanut muodonmuutoksenkestävyyden 1,3 gigapascaliaHienoa tässä on se, että kun metalli altistetaan raa'alle paineelle, atomit eivät murru välittömästi, vaan järjestäytyvät uudelleen kestämään rasitusta. Tämä on täydellinen mullistus teollisuudelle, sillä se mahdollistaa sellaisten komponenttien valmistuksen, jotka Ne varoittavat meitä muuttamalla muotoaan ennen rikkoutumistaan. kokonaan, mikä tarjoaa elintärkeän liikkumavaran vakavien onnettomuuksien välttämiseksi missä tahansa laitoksessa.
Äärimmäinen turvallisuus moottoreissa ja turbiineissa
Jos pysähdymme miettimään, missä tämäntyyppisiä materiaaleja eniten tarvitaan, ilmailu ja energiasektori ovat kärjessä. Lentokoneen moottorin tai sähköturbiinin sisällä komponentit toimivat jatkuvan rasituksen ja äärimmäisten lämpötilojen alaisena. Tämän löydöksen, joka on jo julkaistu arvostetussa Nature-lehdessä, avulla insinöörit voivat suunnitella monimutkaiset geometriat ilman hitsauksia, poistaen yhdellä iskulla ne heikot kohdat, joista tekniset ongelmat yleensä alkavat.
Ajatus siitä, ettei luonnosta tarvitse etsiä uusia ja harvinaisia ​​metalleja, vaan yksinkertaisesti järjestele jo tuntemamme uudelleen Älykkäämmällä tavalla se avaa valtavan määrän mahdollisuuksia. Mahdollisuus tulostaa lopullinen osa suoraan säästää materiaalia ja saavuttaa paljon kevyempiä ja tehokkaampia koneita. Viime kädessä kyse on laserteknologian hyödyntämisestä murtaakseen insinööritieteen historialliset rajat mikä oli meille hieman vaikeuksia kriittisten komponenttien kestävyyden suhteen.
Todistamme teknologista harppausta, joka muuttaa lisuainevalmistuksen keskeiseksi työkaluksi laajamittaisessa teollisuusturvallisuudessa. Yhdistämällä nämä viisi metallia niin tarkasti on saavutettu seos, joka yhdistää äärimmäisen kovuuden... kadehdittava muodonmuutoskykyJotain, mitä aiemmin pidettiin tieteisfiktiona. Tämä lasertekniikka mahdollistaa paljon luotettavamman tulevaisuuden raskaalle infrastruktuurirakentamiselle ja osoittaa, että lujuuden avain ei ole pelkästään raa'assa voimassa, vaan myös miten palaset on järjestetty mikroskooppisella tasolla.