کیا سطح کا علاج دھاتی 3D پرنٹ شدہ حصوں کی سنکنرن مزاحمت کو بہتر بنا سکتا ہے؟

一, سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی کا اہم حصہ
سطح کی حالت کا براہ راست اثر ہوتا ہے کہ دھاتی 3D پرنٹ شدہ اشیاء سنکنرن کے خلاف کتنی اچھی طرح سے مزاحمت کرتی ہیں۔ سطح کا کھردرا پن، چھوٹی چھوٹی خامیاں، اور ساختی علیحدگی کلورائیڈ آئنوں اور تیزابی گیسوں جیسے سنکنار مادوں کے دخول کو تیز کرتی ہے۔ دوسری طرف، سطح کے علاج کے طریقے مندرجہ ذیل کام کرکے مواد کو سنکنرن کے خلاف زیادہ مزاحم بناتے ہیں:
نقائص کو ہٹانا: پگھلے ہوئے پاؤڈر کے ذرات اور پگھلے ہوئے تالاب کے اوورلیپنگ نشانات سمیت سطح کی خامیوں سے چھٹکارا حاصل کریں، اور سنکنرن میڈیا کے لیے چپکنا مشکل بنائیں۔ کیمیائی پالش، مثال کے طور پر، سطح کے پروٹریشنز کو منتخب طور پر تحلیل کرکے 70 μm موٹی چپچپا تہہ سے چھٹکارا حاصل کر سکتی ہے۔ یہ سنکنرن کے گڑھے کے امکانات کو بہت کم کرتا ہے۔
مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بنانے کا مطلب ہے کہ دانوں کے سائز کو تبدیل کرنا اور گرمی کے علاج یا سطح میں ترمیم کے طریقوں کا استعمال کرکے اجزاء کی علیحدگی سے چھٹکارا حاصل کرنا۔ مثال کے طور پر، ہاٹ آئسوسٹیٹک پریسنگ (HIP) کسی مواد کی کثافت کو تقریباً 100 فیصد بنا سکتی ہے، اندرونی سوراخوں سے چھٹکارا حاصل کر سکتی ہے، اور سنکنرن میڈیا کے لیے اس سے گزرنا مشکل بنا سکتی ہے۔
دھاتی سبسٹریٹ کو سنکنرن درمیانے درجے سے بچانے کے لیے، سطح پر ایک موٹی آکسائیڈ فلم، مصر دات کی تہہ، یا کوٹنگ بنائیں۔ مثال کے طور پر، انوڈائزنگ ایک Al ₂ O3 کوٹنگ بنا سکتی ہے جو ایلومینیم مرکب کی سطح پر 5 سے 20 μm موٹی ہوتی ہے۔ یہ انہیں نمک کے سپرے سنکنرن کے خلاف بہت زیادہ مزاحم بناتا ہے۔
2، سطح کے علاج کا سب سے عام طریقہ اور یہ سنکنرن سے بچانے میں کس طرح مدد کرتا ہے۔
1. کیمیکل سے بفنگ اور بجلی سے بفنگ
کیمیکل پالش: سطح پر موجود ٹکڑوں کو منتخب طور پر تحلیل کرنے کے لیے طاقتور آکسیڈائزنگ ایسڈ محلول (جیسے ہائیڈروکلورک ایسڈ اور نائٹرک ایسڈ) کا استعمال، اسے ذیلی-مائکرون سطح پر ہموار بناتا ہے۔ کیمیائی پالش کرنے کے بعد، 3D پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے کی سطح کی کھردری 6–12 μm سے 0.2–1 μm تک جاتی ہے۔ 3.5% NaCl محلول میں کریٹیکل پٹنگ ٹمپریچر (CPT) 15 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے، جو اسے گڑھے کے سنکنرن کے لیے بہت زیادہ مزاحم بناتا ہے۔
الیکٹرو کیمیکل پالش: نانوسکل کی ہمواری حاصل کرنے اور ایک ہی وقت میں ایک غیر فعال فلم بنانے کے لیے الیکٹرولائٹک عمل کا استعمال۔ مثال کے طور پر، الیکٹرو کیمیکل پالش نے 316L سٹینلیس سٹیل کی سطح کی کھردری کو 8 μm سے کم کر کے 0.18 μm کر دیا اور نقلی جسم کے سیالوں میں سنکنرن کی شرح 90% تک کم ہو گئی، جس کی طبی امپلانٹس کو طویل مدتی استعمال کے لیے ضرورت ہوتی ہے۔
2. سطح کو تبدیل کرنا اور اسے گرم کرنا
حرارت کا علاج اندرونی تناؤ سے چھٹکارا حاصل کرنے اور اناج کی ساخت کو بہتر بنانے کا عمل ہے۔ اینیلنگ اور بجھانا اس کی دو مثالیں ہیں۔ مثال کے طور پر، ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد، اعلی درجہ حرارت پر ہوائی جہاز کے انجن کے ٹربائن بلیڈ کی آکسیڈیشن کی شرح 50 ڈگری تک گر جاتی ہے، اور ان کی سروس لائف 20 فیصد تک بڑھ جاتی ہے۔
سطح کو نائٹرائڈنگ یا کاربرائز کرنا: نائٹروجن یا کاربن کے ایٹموں کو اعلی درجہ حرارت پر سطح پر ڈال کر ایک پھیلاؤ کی تہہ بنائیں جو بہت سخت اور سنکنرن کے خلاف مزاحم ہو۔ مثال کے طور پر، نائٹرائڈنگ کے بعد، مولڈ اسٹیل کی سطح کی سختی 1000–1200HV تک جاتی ہے، اور یہ 1000 گھنٹے سے زائد عرصے تک نمک کے اسپرے کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کر سکتی ہے۔
3. کوٹنگ کے لئے ٹیکنالوجی
جسمانی بخارات جمع (PVD): TiN اور CrN جیسی مضبوط کوٹنگز پہننا تاکہ چیزوں کو پہننے اور سنکنرن کے لیے زیادہ مزاحم بنایا جا سکے۔ مثال کے طور پر، PVD کوٹنگ کی پیروی کرتے ہوئے، 650 ڈگری کے اعلی درجہ حرارت پر نکل-کی بنیاد پر 3D پرنٹ شدہ مرکب دھاتوں کی آکسیڈیشن کی شرح 80% تک گر جاتی ہے۔
کیمیکل چڑھانا/الیکٹروپلاٹنگ: سطح کی خامیوں کو پُر کرنے اور حفاظتی فلم بنانے کے لیے نی-P، Ni{1}}B، اور دیگر مرکب دھاتوں کی تہوں کو نیچے رکھنا۔ الیکٹرو لیس نکل فاسفورس مرکب، مثال کے طور پر، سمندری پانی میں سٹینلیس سٹیل کی سنکنرن موجودہ کثافت کو 95٪ تک کم کر سکتا ہے۔ سنکنرن کے خلاف اس کی مزاحمت تقریباً اتنی ہی اچھی ہے جتنی ٹائٹینیم کھوٹ کی ہے۔
ایلومینیم مرکب جیسے ہلکی دھاتوں پر موٹی آکسائڈ تہوں کو پیدا کرنے کے لیے انوڈائزنگ اچھا ہے۔ مثال کے طور پر، سخت انوڈائزنگ کے بعد، خلائی جہاز کے ایلومینیم کے مرکب حصے 5000 گھنٹے سے زیادہ نمک کے اسپرے کے سنکنرن کو برداشت کر سکتے ہیں اور ان کا پگھلنے کا درجہ حرارت 2320K ہے۔ یہ بہت اعلی ماحولیاتی معیار پر پورا اترتا ہے۔
3، صنعت ڈیٹا اور کیسز کو کس طرح استعمال کرتی ہے اس کی مثالیں۔
ایرو اسپیس فیلڈ میں، GE ایوی ایشن کے LEAP انجن ٹربائن بلیڈز سطح کو ہموار بنانے کے لیے 3D پرنٹنگ اور کیمیائی پالش کا استعمال کرتے ہیں، جو 10 μm سے 1 μm تک جاتے ہیں، اس طرح انجن کو 8% زیادہ ایروڈینامک بناتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، HIP ٹریٹمنٹ اندرونی سوراخوں سے چھٹکارا پاتا ہے، جو اعلی-درجہ حرارت کی تھکاوٹ کی زندگی کو 5000 سے 12000 سائیکل تک بڑھاتا ہے۔
میڈیکل امپلانٹس: الیکٹرو کیمیکل پالش کے بعد، جانسن اینڈ جانسن کے 3D-پرنٹ شدہ ٹائٹینیم الائے انٹرباڈی فیوژن ڈیوائس کی سطح کی کھردری 0.8 μm ہے، Staphylococcus aureus adhesion میں 90% کمی، اور 95% سے زیادہ کی کلینیکل کامیابی کی شرح ہے۔
اوشین انجینئرنگ: نمکین پانی میں CNOOC کی طرف سے بنائے گئے 3D پرنٹ شدہ نکل ایلومینیم کانسی کے والو کی سنکنرن کی شرح لیزر کلیڈنگ اور کیمیکل نکل چڑھانے کے بعد 0.5mm/سال سے 0.05mm/سال ہو گئی۔ والو کی سروس لائف میں بھی 10 گنا اضافہ کیا گیا۔