كشف علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا اليوم الخميس 25 يناير، عن عملية تصنيع جديدة ومثيرة تقوم بطباعة أجزاء معدنية كبيرة بسرعة باستخدام تيارات من الألومنيوم المنصهر.
الطريقة الجديدة. التي تسمى طباعة المعدن السائل (LMP)، تقوم بترسيب المعدن المنصهر في طبقة من الخرز الزجاجي، حيث يبرد ويتصلب بسرعة.
كيف تعمل؟
في عملية LMP، يتم تسخين الألومنيوم إلى 700 درجة مئوية (1292 درجة فهرنهايت) في فرن كهربائي حتى ينصهر. يتم بعد ذلك توزيع المعدن السائل من فوهة أثناء انتقاله على طول مسار مبرمج إلى سرير طباعة مملوء بخرزات زجاجية صغيرة. تعمل الخرزات كمواد داعمة، مما يسمح للألومنيوم بالتصلب بسرعة بعد الخروج من فوهة الطباعة.
بالمقارنة مع تقنيات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد الأخرى، فإن LMP سريع للغاية. ويمكن طباعة الأجزاء في ثوانٍ أو دقائق فقط، وفقًا للباحثين.
تأتي هذه السرعة على حساب التضحية بالحل. على الرغم من أنه مناسب لصنع مكونات كبيرة مثل الطرازات المعمارية أو إطارات الأثاث أو النماذج الأولية، إلا أن LMP لا يمكنه مطابقة التفاصيل الدقيقة لبعض طرق التصنيع المضافة الأبطأ.
طباعة أجزاء من الألومنيوم
نجح فريق البحث. بقيادة الأستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا سكايلر تيبيتس، في طباعة أجزاء من الألومنيوم مثل أرجل الطاولة وإطارات الكراسي باستخدام تقنية LMP الخاصة بهم.
حيث قاموا بدمج هذه المكونات المطبوعة بسرعة ولكن منخفضة الدقة مع الأجزاء المصنعة تقليديًا لتجميع قطع الأثاث الكاملة.
يوضح الباحث زين كارسان: “إن معدل العمليات لدينا مرتفع حقًا، ولكن من الصعب جدًا التحكم فيه أيضًا. إنه يشبه إلى حد ما فتح الصنبور. لديك كمية كبيرة من المواد لتذوبها، الأمر الذي يستغرق بعض الوقت، ولكن بمجرد أن تذوب، يصبح الأمر مثل فتح الصنبور. وهذا يتيح لنا طباعة هذه الأشكال الهندسية بسرعة كبيرة.
مميزات الطباعة الجديدة
وأضاف: أن الطبيعة السريعة ومنخفضة التكلفة لـ LMP تتمتع بمزايا هائلة لتصنيع الهياكل واسعة النطاق باستخدام المعادن المعاد تدويرها.
يعترف الباحثون بأن LMP يواجه بعض العقبات التقنية المستمرة المتعلقة بتناسق التسخين والتحكم في تدفق المواد. ومع ذلك، فإن هدفهم هو تحسين آلة LMP وعملية لتمكين الطباعة الموثوقة التي يمكنها في يوم من الأيام تحويل خردة الألومنيوم إلى منتجات أو أجزاء للاستخدام النهائي.
اقرأ أيضا:
الطباعة ثلاثية الأبعاد تقضي على قطع الأشجار لصناعة الأخشاب