به گزارش خبرگزاری صداوسیما، در حال حاضر یکی از رایجترین روشهای چاپ سهبعدی اشیا از فلزات متعدد، روشی به نام تولید افزودنی قوس سیمی است. این روش شامل استفاده از سرجوش برای تولید یک قوس الکتریکی است که یک سیم فلزی را ذوب میکند. فلز مذاب در لایههای متوالی با رسوب کمی کند و بهتدریج، محصول موردنظر را میسازد. در این روش هر بار که فلز متفاوتی در یک کار چاپ موردنیاز است، فرایند باید متوقف شود تا سیم ساخته شده از یک فلز را بتوان با سیم ساخته شده از فلز دیگر تعویض کرد.
به دنبال سادهسازی این فرایند، گروهی از دانشگاه واشنگتن به رهبری پروفسور آمیت باندیوپادیای (Amit Bandyopadhyay) روش جدیدی را توسعه دادند که شامل دو سرجوش است که هر یک با سیم ساخته شده از فلز متفاوتی بارگذاری شده اند.
یک سر در ابتدا یک فلز را به شکل دایرهای رسوب و یک حلقه را تشکیل میدهد. سپس سر دیگر بهسرعت وارد عمل میشود و نوع دیگر فلز را در داخل آن حلقه قرار میدهد و به ساختار یک هسته جامد میبخشد. همانطور که دو فلز سرد میشوند، حلقه بیرونی با سرعت بیشتری نسبت به هسته داخلی منقبض میشود. این موضوع باعث ایجاد فشار در سطح مشترک بین دو فلز میشود و آنها را به یکدیگر متصل میکند. این فرایند بارهاوبارها، لایه به لایه تکرار میشود و در نهایت منجر به تولید یک ستون دوفلزی میشود.
دانشمندان تاکنون ساختارهای دوفلزی مانند ستونی با هسته فولادی ضدزنگ ایجاد کردهاند که در یک پوشش فولادی ملایمتر قرار دارد و ۳۳ تا ۴۲ درصد قویتر از سازههای ساخته شده از هر یک از فلزات است.
امید است که این روش درنهایت بتواند برای ایجاد محصولاتی مانند محورهای مقاوم در برابر چرخش، قطعات فضاپیما با هستههای خنککننده یا حتی قطعات مصنوعی لگن استفاده شود.
«باندیوپادیای» گفت: نمونهای که در این مطالعات نشان دادهایم ساختارهای شعاعی است که در آن دو ماده بهصورت شعاعی قرار میگیرند؛ اما ما باید بتوانیم هر طرحی را بسازیم که بتوان آن را چاپ سهبعدی کرد.
مقالهای در مورد این تحقیق بهتازگی در مجله Nature Communications منتشر شده است.
