Metalezko hauts erregogorrak, hala nola wolframioa eta titanioa, 3D inprimatzeko teknologiarako lehengai bihurtzea espero da

Jul 20, 2020

3D inprimatzeko teknologia fabrikazio gehigarri gisa ere ezagutzen da. Teknologia hau erabiltzen duten gailu metalikoen fabrikazioa egungo hauts-urrearen tratamendu-prozesuaren antzekoa da, hauts metalikoetan oinarritzen dena, hala nola zeramikazko hautsak eta hauts metalikoak. Aldea da hautsa ez dagoela sinterizazioaren bidez lotzen, toberaren bidez baizik, itsasgarri berezi bat ERABILTZEN DU piezen atalak hautsean "inprimatzeko".

3D inprimaketaren egungo zailtasunetako bat metal erregogorrak erabiltzea da, batez ere tungstenoa, kromoa eta renioa bezalako urtze-puntu altuak dituztenak, nanoeskalako hauts partikulak ahaztu gabe. Urteetan zehar, mundu osoko zientzialariek kostu-eraginkorra izan dezaketen eta errendimendu-baldintzak bete ditzaketen prozesu berrietan lanean aritu dira.

Duela gutxi, atzerriko zientzialariek 3D inprimaketa ERABILTZEN duen teknologia berri bat garatu dute nanoeskala metalezko egitura konplexuak sortzeko. Teknologia hainbat aplikaziotarako erabil liteke, ordenagailu txip txikietan 3D zirkuitu logikoak sortzeko, ultraarinak ingeniaritzako osagaiak fabrikatzeko, propietate desberdinak dituzten nanomaterial berri ugari sor ditzaketenak.

3D inprimaketan, objektuak geruzaz geruza eraikitzen dira, grabaketa edo fresaketa bezalako ohiko murrizketa-metodorik behar ez duten produktuak sortzeko aukera emanez. Kaliforniako Teknologia Institutuko materialen zientzialariek HIRU DIMENTSIOKO egitura ultramehe bat diseinatu dute fabrikazio gehigarriko makina izeneko 3D inprimatzeko unitate batean. Izpia nanoeskalakoa da, txikiegia begi hutsez ikusteko.

3-D talde berriak hainbat materialen egitura inprimatzen du, zeramikatik hasi eta konposatu organikoetaraino. Zientzialariak gogor ari dira lanean wolframioa eta titanioa bezalako metal erregogorretan 3D inprimatzetik irteteko, batez ere 50 mikra baino gutxiagoko hauts txikiak edo ile baten zabaleraren erdia gutxi gorabehera egiten saiatzen direnean.

Zientzialariek nikela molekula organikoekin lotu zuten eztul-ziropearen antza zuen likido bat sortzeko. Egitura bat diseinatzeko software informatikoa erabili zuten eta, ondoren, likidoa bi fotoizko laser batekin aldatuz eraiki zuten. Laserrak lotura kimiko sendoagoak sortzen ditu molekula organikoen artean, egitura-blokeetan gogortuz. Molekula hauek nikelarekin ere lotzen direnez, nikela egiturarekin lotuko da. Modu honetan, taldeak hiru dimentsioko egitura bat inprimatu ahal izan zuen, ioi metalikoen eta metalezko ez diren molekula organikoen nahasketa gisa hasi zena.

Ondoren, egitura labean jartzen da eta poliki-poliki 1000 º C-ra berotzen da hutseko ganbera batean. Tenperatura hori nikelaren urtze-puntutik (1455 ℃) oso azpitik dago, baina nahikoa beroa da egiturako material organikoa lurruntzeko, metala soilik utziz. Pirolisi izeneko berotze-prozesu batek ere metal-partikulak fusionatzen ditu.

Gainera, prozesuak egiturazko material kopuru handia lurruntzen duenez, bere tamaina % 80 murrizten da, baina bere forma eta proportzioa mantentzen dira. Horren ondoriozko uzkurdura faktore garrantzitsua da egitura hain txikia izateko. Eraikitako nanoegituran inprimatutako metalezko habearen diametroa orratzaren puntaren tamainaren 1/1000 ingurukoa da.

Zientzialariak oraindik teknika fintzen ari dira, nikeletik hasita, baina industrian erabili ohi diren beste metal batzuetara zabaltzeko interesa dute, hala nola wolframioa eta titanioa. Zientzialariek ere prozesua beste material batzuk inprimatzeko erabiltzea espero dute, zeramika, erdieroale, material piezoelektriko eta beste material exotiko batzuk barne.