अमेरिकी सेना उच्च तापमान प्रतिरोधी बहुलक के 3 डी मुद्रण के लिए विधि विकसित करता है

हाल ही में, यूएस वायु सेना अनुसंधान प्रयोगशाला, नासा ग्लेन रिसर्च सेंटर और लुइसविले विश्वविद्यालय के सहयोग से, उच्च तापमान प्रतिरोधी बहुलक के 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक विधि विकसित की है। शोधकर्ताओं ने कार्बन फाइबर फिलामेंट्स और चुनिंदा लेजर सिन्टरिंग प्रक्रियाओं के साथ उच्च तापमान वाले थर्मोसेटिंग रेजिन का उपयोग किया जो सफलतापूर्वक उच्च तापमान-प्रतिरोधी बहुलक-आधारित समग्र भागों को मुद्रित करने के लिए 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान का सामना कर सकते हैं। भविष्य में टर्बाइन इंजन स्पेयर पार्ट्स या इंजन निकास के आसपास उच्च तापमान के लिए भविष्य में उपयोग होने की उम्मीद है। क्षेत्र।

पॉलिमर-आधारित कंपोजिट्स के हल्के गुण और उच्च तापमान वाले वातावरण का सामना करने की उनकी क्षमता ईंधन की खपत और परिचालन लागत को कम करते हुए विमान की सीमा में वृद्धि करने में मदद कर सकती है, जिससे वायु सेना की अगली पीढ़ी के उपकरण अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बना दिया जा सकता है। इस विघटनकारी खोज ने वायु सेना की अगली पीढ़ी, लागत प्रभावी विनिर्माण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नींव रखी।

आम तौर पर, बहुलक-आधारित कंपोजिट्स में इकोक्सी या अन्य मैट्रिक्स सामग्री में ग्लास फाइबर जैसे फाइबर शामिल होते हैं। एम्बेडेड फाइबर मैट्रिक्स को मजबूत करते हैं और सामग्री को और अधिक मजबूत बनाते हैं।

एक लेजर sintering प्रक्रिया का उपयोग कर बहुलक 3 डी मुद्रण की प्रक्रिया में, उच्च तापमान लेजर प्रकाश बहुलक पाउडर बिस्तर के माध्यम से एक कंप्यूटर पूर्व-डिजाइन आकार बनाने के लिए पारित किया जाता है। लेजर पाउडर को तब नई पाउडर परत को आकार देने के लिए उपयोग किया जाता है और 3 डी भाग पूरा होने तक इस प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है।

उच्च तापमान वाले बहुलक रेजिन का परीक्षण करते समय, टीम ने पाया कि मिश्रित विनिर्माण तकनीक पॉलिमर पाउडर को अच्छी तरह से मुद्रित करती है, लेकिन जब उन्होंने उपचार के लिए पाउडर बिस्तर से भागों को हटा दिया, तो सामग्री पिघल गई और इसका उपयोग नहीं किया जा सका।

इस समस्या को हल करने के लिए और लेजर की गर्मी के नीचे अणुओं को घाव और आकार देने में सक्षम बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने लेजर ऊर्जा को सब्सट्रेट में बेहतर स्थानांतरित करने के लिए राल सामग्री में कार्बन फाइबर fillers जोड़ा। लेजर की ऊर्जा को अवशोषित करके और गर्मी का संचालन करके, कार्बन फाइबर अकेले बहुलक का उपयोग करने से लेजर को सामग्री को गर्म करने का कारण बनता है।

शोधकर्ताओं का कहना है कि उच्च तापमान सामग्री का प्रसंस्करण बहुत कठिन और महंगा है, और यह सामग्री आमतौर पर सैन्य-विशिष्ट उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती है, और इसके आपूर्तिकर्ताओं के पास कम संसाधन होते हैं। यह सफलता अमेरिकी वायुसेना को उच्च तापमान समग्र भागों को अधिक लागत प्रभावी तरीके से बनाने में सक्षम करेगी। इसके अलावा, उच्च तापमान बहुलक समग्र भागों छोटे आकार और कई कार्यों द्वारा विशेषता है। नवीनतम शोध नतीजे न केवल वायु सेना को महान लाभ लाएंगे बल्कि पूरे उद्योग को विघटनकारी प्रभाव भी लाएंगे।

प्रारंभिक परीक्षण डेटा से पता चलता है कि यह नई सामग्री उच्च तापमान का सामना कर सकती है, लेकिन सामग्री के आगे परीक्षण और सत्यापन की आवश्यकता है इससे पहले कि यह वास्तव में वायुसेना मंच पर लागू हो।