3B Baskılı Metalik Cam Alaşımları
Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, 3B baskı teknolojisini kullanarak amorf metal (metalik cam) alaşımları ürettiler. Araştırmacılar, bunun daha verimli elektrik motorları, aşınmaya daha dayanıklı malzemeler, daha yüksek mukavemetli malzemeler ve daha hafif yapılar gibi çeşitli uygulamalara kapı açtığını söylüyor.
Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nde doktora öğrencisi olan Zaynab Mahbooba, “Metalik camlar çoğu metalin kristal yapısından yoksundur. Amorf yapı, son derece arzu edilen özelliklere sahiptir.” dedi.
Geleneksel olarak, metalik cam üretmek, kristal yapının oluşmasını önlemek için hızlı soğutma gerektirir. Bu, araştırmacıların metalik camları yalnızca birkaç milimetreden daha kalın olmayan küçük kalınlıklara dökebilecekleri anlamına gelmektedir. Bu boyut sınırlamasına bir alaşımın kritik döküm kalınlığı denir.
Mahbooba, “Kritik döküm kalınlığından daha büyük ölçeklerde metalik cam üretmek için eklemeli üretim veya 3B baskı kullanma fikri on yıldan fazla bir süredir vardır. Ama bu, gerçekten yapabileceğimizi gösteren yayınlanmış ilk çalışmadır. Kritik döküm kalınlığından 15 kat daha büyük bir ölçekte amorf bir demir alaşımı üretebildik.” dedi.
Teknikleri, bir metal tozu tabakasına lazer uygulayarak ve onu 20 mikron kalınlığında katı bir tabaka halinde eritmektir. Yapı platformu daha sonra 20 mikrona iner, yüzeye daha fazla toz yayılır ve süreç kendini tekrar eder. Alaşım yavaş yavaş oluşturulduğundan, amorf niteliklerini koruyarak hızlı bir şekilde soğur. Bununla birlikte, nihai sonuç, alaşımın lamine ve ayrı katmanlarından yapılmış bir madde değil, katı bir metalik cam maddedir.
NC State’de Endüstriyel Sistemler ve Mühendislik Profesörü Ola Harrysson, “Bu tekniğin herhangi bir amorf alaşım üretmek için kullanılmaması için hiçbir neden yoktur. Bu noktada sınırlayıcı faktörlerden biri, aradığınız alaşım bileşiminin metal tozlarını üretmek veya elde etmektir. Örneğin, bazı metalik camların elektrik motorlarında kullanım için muazzam bir potansiyel gösterdiğini, atık ısıyı azalttığını ve elektromanyetik alanlardan daha fazla gücü elektriğe dönüştürdüğünü biliyoruz.” dedi.
Harrysson, “Eklemeli imalattan bahsettiğimiz için, bu metalik camları çeşitli karmaşık geometrilerde üretebiliyoruz. Bu da çeşitli uygulamalardaki kullanımlarına katkıda bulunabilir.” dedi.
Kaynak: materialsforengineering.co.uk
