|

ساخت هواپیما‌های سبک به کمک چاپگر‌های سه بعدی

مهندسان فناوری با استفاده از چاپگر‌های سه بعدی به روشی موثر برای تولید هواپیما‌های سبک‌تر و سریع‌تر با قابلیت پرواز‌های بیشتر دست یافتند.

با توجه به این که آلیاژ‌های آلومینیومی سبک اما قوی که برای قاب‌های هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد، غیرقابل جوشکاری هستند بنابراین از هزاران پرچ فلزی و بست محکم برای نگهداری این قاب‌ها به بدنه هواپیما استفاده می‌شود، همچنین استفاده از روش جوشکاری مشکلاتی را از قبیل ایجاد پدیده‌ای به نام ترک خوردگی گرم را به همراه خواهد داشت که بعد از سرد شدن آلیاژ نهایی ضعیف و شکننده می‌شوند.
 
ایجاد چنین مشکلاتی سبب شد تا محققان آزمایشگاه‌های HRL در مالیبو و کالیفرنیا به کمک چاپگر‌های سه بعدی، قطعات آلیاژ آلومینیومی با مقاومت بسیار بالایی را برای استفاده در قاب‌های هواپیما تولید کرده و براین مشکل دیرینه غلبه کنند.
 
استفاده از این آلیاژ‌ها نه تنها برای هواپیما‌ها بلکه برای انواع خودرو‌ها و کامیون‌ها نیز بسیار مطلوب هستند و علاوه بر آن، این روش امکان استفاده از فرآیند‌های چاپ سه بعدی به روشی مشابه را برای ایجاد فولاد‌های با مقاومت بالا و سوپرآلیاژ‌های مبتنی بر نیکل فراهم می‌کند.
 
محققان در تلاش بودند تا ذرات فلز را با نانوذرات مخصوصی پوشاننده و با جامد شدن فلز گرم شده با لیزر، چارچوبی از ریز ساختار آلیاژی مورد نظر را ایجاد کنند.
 
آلیاژ مذاب بعد از فرآیند سرد شدن، از الگوی کریستالی تعیین شده توسط این نانوذرات پیروی می‌کند بنابراین از ترک خوردگی قطعات جلوگیری خواهد شد این درحالی است که قطعه نهایی ساخته شده قدرت فیزیکی کامل خود را حفظ می‌کند.
 
محققان برای یافتن نانوذرات مناسب و به طور خاص (نانوذرات مبتنی بر زیرکونیوم) از روش‌های مختلفی از جمله دسته بندی بیشمار عناصر احتمالی موجود در جدول تناوبی را امتحان کرده تا در نهایت عنصری با خواص مناسب پیدا کردند؛ همچنین باید توجه داشت که زیرکونیوم فقط بخشی از هر ذره را تشکیل می‌دهد و استفاده از آن هزینه چندانی را به همراه نخواهد داشت.
 
استفاده از این روش منجر به تولید هواپیما‌های سبک‌تری می‌شود که با همان میزان سوخت معین قبلی، تعداد پرواز‌های بیشتری انجام دهد.
 

 

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان

ارسال نظر