1 उच्च तापमान की ताकत और क्रूरता
एयरोस्पेस उद्योग में, उच्च तापमान स्थितियों के तहत ताकत और क्रूरता पर सामग्री के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया जाता है। धातु 3डी प्रिंटिंग के लिए, उच्च तापमान सामग्री को 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उच्च तापमान पर भी पर्याप्त ताकत और कठोरता बनाए रखने में सक्षम होना चाहिए। पदार्थ के उच्च पिघलने बिंदु के अलावा, इसके लिए एक स्थिर क्रिस्टल संरचना और सूक्ष्म संरचना की आवश्यकता होती है। थर्मल विरूपण या थर्मल थकान के कारण होने वाली विफलता को रोकने के लिए उच्च तापमान पर।
उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस क्षेत्र ने अपनी उत्कृष्ट उच्च तापमान शक्ति और क्रूरता के कारण In625 और In718 सहित निकल आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुओं का बड़े पैमाने पर उपयोग किया है। धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके, इन मिश्र धातुओं को जटिल ज्यामिति वाले घटकों का निर्माण किया जा सकता है, जैसे इंजन टरबाइन ब्लेड और दहन कक्ष, जो जबरदस्त तापमान पर चलते हैं और उच्च तापमान प्रदर्शन के साथ सामग्री की मांग करते हैं।
2 ऑक्सीकरण और संक्षारण का प्रतिरोध
उच्च तापमान के तहत सामग्रियों और ऑक्सीजन के बीच प्रतिक्रिया तेज हो जाएगी, जिससे ऑक्सीकरण और क्षरण होगा। इस प्रकार घटकों के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, धातु 3डी प्रिंटिंग के लिए उच्च तापमान वाली सामग्रियों में महान ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध होना चाहिए। ऑक्सीजन को सब्सट्रेट सामग्री को और अधिक संक्षारित करने से रोकने के लिए सामग्री को उच्च तापमान पर एक स्थिर ऑक्साइड फिल्म विकसित करनी चाहिए और इस प्रकार एंटीऑक्सीडेंट प्रदर्शन में सुधार होगा। संक्षारण प्रतिरोध वाली सामग्रियों को उच्च तापमान, उच्च दबाव और संक्षारक तरल पदार्थ सहित मांग की स्थितियों में अच्छा प्रदर्शन रखना चाहिए।
धातु 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करने से एयरोस्पेस क्षेत्र में अक्सर उपयोग की जाने वाली सामग्री - जैसे टाइटेनियम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील - को उनके माइक्रोस्ट्रक्चर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध के लिए बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातु का उच्च तापमान और संक्षारण प्रतिरोध इसे विमान क्षेत्र में आम बना देता है। 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों द्वारा संभव बनाए गए अधिक परिष्कृत और जटिल निर्माण घटक संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने में मदद करते हैं।
3 थर्मल विस्तार गुणांक और स्थिरता
धातु 3डी प्रिंटिंग के लिए उच्च तापमान सामग्री के लिए अच्छी तापीय स्थिरता एक और आवश्यकता है; अर्थात्, उच्च तापमान पर सामग्री का प्रदर्शन समय-समय पर बहुत अधिक भिन्न नहीं होगा। थर्मल एजिंग के कारण होने वाली प्रदर्शन हानि को रोकने के लिए, उच्च तापमान पर सामग्री में एक स्थिर क्रिस्टल संरचना और रासायनिक संरचना की आवश्यकता होती है। चूंकि यह उच्च तापमान पर घटकों की आयामी स्थिरता और असेंबली सटीकता को सीधे प्रभावित करता है, इसलिए सामग्री का थर्मल विस्तार गुणांक भी दिमाग में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है।
इस अर्थ में, निकल आधारित और लौह आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु काफी सफल हैं। उच्च तापमान में, उनमें न केवल थर्मल विस्तार का गुणांक कम होता है, बल्कि महान थर्मल स्थिरता भी होती है, जिससे ऐसे परिवेश में घटकों की आयामी स्थिरता और असेंबली शुद्धता की गारंटी होती है। ये विशेषताएं लौह आधारित और निकल आधारित उच्च तापमान मिश्र धातुओं को एयरोस्पेस क्षेत्र में धातु 3डी प्रिंटिंग उच्च तापमान सामग्री के लिए आदर्श विकल्प बनाती हैं।
4 पोस्ट-प्रोसेसिंग और सामग्री प्रबंधन की आवश्यकताएं
जबकि मेटल 3डी प्रिंटिंग तकनीक महान डिजाइन स्वतंत्रता प्रदान करती है, उच्च तापमान वाली सामग्रियों को संसाधित करते समय प्रसंस्करण प्रदर्शन और सामग्रियों की प्रसंस्करण के बाद की जरूरतों को अभी भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। उच्च पिघलने बिंदु और उच्च तापमान सामग्री की खराब प्रवाह क्षमता मुद्रण मशीनरी और प्रक्रिया मापदंडों के लिए महान मानकों की मांग करती है। इस प्रकार, बेहतर पाउडर प्रवाह क्षमता, पिघलने और जमने के गुण, साथ ही पूर्वानुमानित माइक्रोस्ट्रक्चर विकास, धातु 3 डी प्रिंटिंग उच्च तापमान सामग्री के लिए आवश्यकताएं हैं।
इसके अलावा धातु 3डी प्रिंटिंग में उच्च तापमान वाली सामग्रियों के लिए पर्याप्त पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यकताएं मौजूद हैं। अवशिष्ट तनाव को दूर करने, सूक्ष्म संरचना को अधिकतम करने और प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए उचित गर्मी उपचार तकनीकों की आवश्यकता होती है क्योंकि उच्च तापमान वाली सामग्री थर्मल विरूपण और उच्च तापमान पर टूटने के प्रति संवेदनशील होती है। जटिल ज्यामितीय आकृतियों वाले घटकों के लिए, इस बीच, सतह के उपचार और सटीक मशीनिंग विधियां भी डिजाइन मानदंडों को पूरा करने में मदद करती हैं।
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