Studiuesit gjejnë një mënyrë për të printuar 3D një nga materialet inxhinierike më të forta në botë

Një qasje e re prodhimi synon të ndryshojë mënyrën se si përpunohet një nga materialet më të forta që përdoren sot në industri.

Karbidi i tungstenit me kobalt (WC–Co) është një nga materialet më të forta që përdoret sot në industri. Me të bëhen tehe prerëse, vegla pune dhe pajisje ndërtimi që presin metal, beton dhe gurë. Problemi është se ky material është shumë i shtrenjtë dhe shumë i vështirë për t’u përpunuar pasi formohet. Kur prodhohet me metodat tradicionale, harxhohet shumë material dhe rritet shumë kostoja.

Sot, karbidi i çimentuar prodhohet kryesisht me metalurgjinë e pluhurit: pluhurat e tungstenit dhe kobaltit ngjeshen dhe “piqen” në temperatura shumë të larta. Kjo metodë jep materiale shumë të forta, por shpesh përdoret më shumë material sesa duhet realisht për pjesën përfundimtare.

Studiuesit propozojnë një zgjidhje më moderne: përdorimin e printimit 3D me lazer dhe tel të parangrohur. Ideja është që karbidi të vendoset vetëm aty ku duhet, shtresë pas shtrese, në vend që të prodhohet një bllok i madh dhe më pas të gdhendet.

Në këtë metodë, një rreze lazeri dhe një tel i nxehur paraprakisht punojnë bashkë për të “ndërtuar” pjesën. Telit i jepet nxehtësi më parë që lazeri të mos harxhojë shumë energji dhe procesi të jetë më i qëndrueshëm. Materiali nuk shkrihet plotësisht, por vetëm zbutet, për të shmangur dëmtimet nga temperaturat shumë të larta.

Lexo edhe: Shkencëtarët koreano-jugorë zhvillojnë një spërkatës që ndalon gjakderdhjen e rëndë brenda sekondave

Studiuesit provuan dy mënyra pune dhe panë se jo të dyja funksiononin njësoj mirë. Në disa raste u krijuan defekte ose u ul fortësia e materialit. Zgjidhja më e mirë doli kur mes karbidit dhe materialit bazë u vendos një shtresë ndërmjetëse me aliazh nikeli dhe u kontrollua shumë saktë temperatura. Kështu, materiali i printuar ruajti fortësinë e lartë, mbi 1400 HV, e krahasueshme me karbidin e prodhuar me metoda tradicionale.

Çfarë do të thotë kjo praktikisht?
Kjo teknologji mund të ndihmojë që veglat prerëse dhe pjesët industriale të prodhohen me më pak humbje materiali, me kosto më të ulët dhe në forma më të personalizuara. Në të ardhmen, kjo qasje mund të përdoret edhe për materiale të tjera shumë të forta, jo vetëm për karbidin e tungstenit.

Me pak fjalë: në vend që të gdhendim materiale super të forta nga blloqe të mëdha dhe të shtrenjta, mund t’i “printojmë” vetëm aty ku duhen, më zgjuar, më lirë dhe më efikase.

Studimi është publikuar në revistën shkencore International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.