کیا گرمی کا علاج دھاتی 3D پرنٹ شدہ حصوں کی طاقت کو بہتر بنا سکتا ہے؟

1. ہیٹ ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی کے اصول: مائکرو اسٹرکچر کو میکروسکوپک خصوصیات میں تبدیل کرنا
حرارتی، موصلیت، ٹھنڈک، اور دیگر کام کرنے سے، گرمی کا علاج کرسٹل کے ڈھانچے، مرحلے کی ساخت، اور دھاتی مواد کی خرابی کی تقسیم کو تبدیل کرتا ہے، جو ان کی مکینیکل خصوصیات کو بہتر بناتا ہے۔ دھاتی 3D پرنٹ شدہ اشیاء کے لئے گرمی کے علاج کے بارے میں سب سے اہم چیز یہ ہے:
بقایا تناؤ سے نجات
3D پرنٹنگ کے دوران، مواد پگھلنے اور ٹھوس ہونے کے تیز چکروں سے گزرتا ہے، جو اجزاء کے اندر باقی ماندہ دباؤ چھوڑ دیتا ہے۔ یہ دباؤ تھکاوٹ سے حصوں کو موڑنے، ٹوٹنے یا ناکام ہونے کا سبب بن سکتا ہے۔ اینیلنگ تھراپی ان حصوں کو درجہ حرارت سے اوپر گرم کر رہی ہے جس پر وہ دوبارہ تشکیل دے سکتے ہیں اور پھر انہیں آہستہ آہستہ ٹھنڈا کر رہے ہیں۔ اس سے دانے ٹھیک ہو سکتے ہیں اور دوبارہ کرسٹلائز ہو سکتے ہیں، جس سے پرزوں کے اندر دباؤ ختم ہو جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، Zhuzhou میں ایک ریل ٹرانزٹ کمپنی نے SLM-مطبوعہ ٹائٹینیم الائے ٹرانسمیشن پارٹس تیار کرنے کے لیے ویکیوم اینیلنگ کا استعمال کیا۔ اس نے بقایا تناؤ کو اصل قدر کے 30% تک کم کیا اور حصوں کو سائز میں بہت زیادہ مستحکم بنا دیا۔
اناج کو صاف کرنا اور ملانا
جب 3D پرنٹ شدہ ٹکڑے بہت تیزی سے ٹھنڈے ہو جاتے ہیں، تو ان میں موٹے دانے اور غیر مساوی سمت بندی ہو سکتی ہے، جس سے مواد کمزور ہو جاتا ہے۔ کولنگ ریٹ کو ایڈجسٹ کرنے سے، نارملائزیشن ٹریٹمنٹ اناج کے سائز کو پہلے سے 50% سے 70% چھوٹا کر سکتا ہے، اور یہ اجزاء کی علیحدگی کو بھی روک سکتا ہے۔ ایرو اسپیس انڈسٹری میں، مثال کے طور پر، نارملائزنگ ٹریٹمنٹ کا استعمال اکثر Inconel 718 ہائی-درجہ حرارت کے مرکب حصوں کے اناج کی ساخت کو بہتر بنانے کے لیے کیا جاتا ہے، جو ان کی پیداوار کی طاقت کو 15% سے 20% تک بڑھاتا ہے۔
مضبوطی کے مرحلے کے دوران بارش
درجہ حرارت اور وقت میں ہیرا پھیری کرکے، عمر رسیدہ علاج محلول ایٹموں کو تقسیم شدہ مضبوطی کے مراحل (اس طرح کا مرحلہ اور 'فیز) بنانے کے لیے اکٹھا ہونے کی ترغیب دیتا ہے، جو مواد کو زیادہ سخت بناتا ہے۔ آسٹریلیا میں موناش یونیورسٹی کی ٹیم نے SLM کے ذریعہ 480 ڈگری پر پرنٹ کردہ بیٹا-سی ٹائٹینیم الائے کو بڑھا دیا۔ حتمی تناؤ کی طاقت 1611 MPa تھی، جو 3D پرنٹ شدہ دھاتوں کی مخصوص طاقت کا ایک نیا ریکارڈ ہے۔ مضبوط بنانے کا طریقہ کار ہائی-کثافت والے نینو ٹوئن پریپیٹیٹس کی تخلیق ہے۔
مکینیکل کارکردگی پر مکمل کنٹرول
بجھانے اور ٹمپیرنگ کا عمل (اعلی-درجہ حرارت کے ساتھ بجھانا) حصوں میں اعلی طاقت اور اچھی سختی کے درمیان توازن تلاش کرنے کے لئے مارٹینسیٹک تبدیلی اور ٹیمپرنگ نرمی کا استعمال کرتا ہے۔ بجھانے اور معتدل ہونے کے بعد، SLM کے ذریعہ تیار کردہ 17-4PH سٹینلیس سٹیل میں 1035MPa کی تناؤ کی طاقت، 860MPa کی پیداوار کی طاقت، اور تقریباً 10% کی لمبائی ہوتی ہے۔ یہ ساختی حصوں کے لیے کافی مضبوط بناتا ہے جن کو بہت زیادہ وزن رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
2. صنعتی مشق: اہم علاقوں میں گرمی کے علاج کے لیے نئے استعمال
ایرو اسپیس کا میدان
ہوائی جہاز کے انجن کے بلیڈ، کمبشن چیمبرز، اور دیگر حصوں کو بہت زیادہ درجہ حرارت، دباؤ اور دباؤ کو سنبھالنے کے قابل ہونے کی ضرورت ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ انہیں بنانے کے لیے استعمال ہونے والا مواد بہت مضبوط ہونا چاہیے۔ GE Aviation SLM ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے Inconel 718 فیول نوزلز کو پرنٹ کرتا ہے۔ اس کے بعد وہ اندرونی چھیدوں (کثافت 99.9 فیصد سے زیادہ یا اس کے برابر) سے چھٹکارا پانے کے لیے ہاٹ آئسوسٹیٹک پریسنگ (HIP) اور حل عمر کے علاج کا استعمال کرتے ہیں، جس سے حصوں کو 650 ڈگری پر 40% مضبوط بناتا ہے۔ اس نے بہت سارے LEAP انجن بنانے کے لیے اچھا کام کیا ہے۔
طبی آلات کا میدان
آرتھوپیڈک امپلانٹس کا مضبوط اور جسم کے لیے محفوظ ہونا ضروری ہے۔ جانسن اینڈ جانسن میڈیکل نے SLM کا استعمال کرتے ہوئے Ti6Al4V کولہے کے جوڑ بنائے اور پھر سطح کے بقایا تناؤ سے نجات کے لیے ویکیوم اینیلنگ کا استعمال کیا۔ سطح کو Ra0.8 μm تک ہموار کرنے کے لیے کیمیائی پالش کا بھی استعمال کیا گیا، جس نے امپلانٹ کی تھکاوٹ کی زندگی کو تین گنا بڑھا دیا اور طویل مدتی طبی ضروریات کو پورا کیا۔
ریل ٹرانزٹ کا میدان
SLM کو Zhuzhou میں ایک کمپنی ٹائٹینیم الائے ٹرانسمیشن کے پرزے پرنٹ کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ حصوں کی تناؤ کی طاقت 850MPa ہے، سختی HRC35 ہے، اندرونی کثافت 99.8٪ ہے، جہتی درستگی ± 0.03mm ہے، اور حصوں کی سروس لائف روایتی کاسٹنگ حصوں کی نسبت 50% لمبی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ لیزر پیرامیٹرز (پاور 300W، اسکیننگ اسپیڈ 1200mm/s) کو بہتر بنایا گیا تھا اور پرزوں کو ویکیوم اینیلنگ کے ساتھ ٹریٹ کیا گیا تھا۔