प्रौद्योगिकी विकास के साथ-साथ एयरोस्पेस क्षेत्र में हल्के, उच्च-प्रदर्शन और परिष्कृत संरचनात्मक घटकों की मांग प्रतिदिन बढ़ रही है। जबकि 3डी प्रिंटिंग तकनीक के उदय ने एयरोस्पेस विनिर्माण क्षेत्र में आमूल-चूल सुधार लाए हैं, पारंपरिक विनिर्माण तकनीकों पर कभी-कभी इन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण प्रतिबंध होते हैं। उनमें से, बेहतर धातु पाउडर के अध्ययन और विकास से एयरोस्पेस 3डी प्रिंटिंग तकनीक की प्रगति में काफी मदद मिली है।
3डी प्रिंटिंग, जिसे कभी-कभी एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक भी कहा जाता है, त्रि-आयामी वस्तुओं को बनाने के लिए परत-दर-परत सामग्री संचय की एक तकनीक है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक पारंपरिक घटिया विनिर्माण या समान सामग्री विनिर्माण विकल्पों की तुलना में बेहतर सामग्री उपयोग, तेज विनिर्माण चक्र और अधिक डिजाइन स्वतंत्रता का दावा करती है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक को हल्के विनिर्माण, इंजन घटक अनुकूलन, ड्रोन निर्माण और विमान घटक निर्माण सहित एयरोस्पेस क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर लागू किया जाता है।
विशेष रूप से एयरोस्पेस उद्योग में, जहां धातु पाउडर के प्रदर्शन की काफी अधिक आवश्यकताएं हैं, धातु पाउडर 3डी प्रिंटिंग तकनीक के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। उच्च ग्रेड धातु पाउडर अच्छी गोलाकारता, प्रवाहशीलता, उपयुक्त कण आकार वितरण और उच्च शुद्धता सहित गुणों की मांग करते हैं। ये गुण 3डी मुद्रित वस्तुओं की गुणवत्ता और प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करते हैं, इसलिए बेहतर धातु पाउडर का विकास वैमानिक 3डी प्रिंटिंग तकनीक में सुधार के लिए मुख्य चालक बन गया है।
धातु पाउडर के अध्ययन और विकास में अक्सर इस्तेमाल की जाने वाली दो तैयारी तकनीकें वैक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग आर्गन एटमाइजेशन विधि (वीआईजीए) और प्लाज्मा रोटेटिंग इलेक्ट्रोड विधि (पीआरईपी) हैं। PREP विधि उच्च गोलाकारता, चिकनी सतह, संकीर्ण पाउडर कण आकार वितरण और अच्छी प्रवाह क्षमता के साथ धातु पाउडर तैयार कर सकती है, जिसके 3डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में अद्वितीय फायदे हैं; VIGA विधि में महीन पाउडर की उच्च उपज होती है लेकिन खोखले पाउडर और सैटेलाइट पाउडर के साथ समस्याएँ होती हैं। प्लाज्मा रोटेटिंग इलेक्ट्रोड एटमाइजेशन पाउडर प्रौद्योगिकी और उपकरणों की एक नई पीढ़ी को विकसित करने और अद्यतन करने से महीन पाउडर की उपज और उत्पादन क्षमता बढ़ाने में मदद मिलेगी, जिससे PREP पाउडर की गुणवत्ता में वृद्धि होगी।
तैयारी तकनीक में सुधार के अलावा, धातु पाउडर का प्रदर्शन इसकी शुद्धता से बहुत प्रभावित होता है। एयरोस्पेस जैसे विशेष उपयोगों के लिए, उपभोक्ताओं के पास धातु पाउडर की शुद्धता के लिए काफी सटीक मानक हैं। टाइटेनियम मिश्र धातु पाउडर की ऑक्सीजन सामग्री {{0} है। उच्च तापमान मिश्र धातु पाउडर की ऑक्सीजन सामग्री को 0.006% और 0.018% के बीच विनियमित करने की आवश्यकता है; और स्टेनलेस स्टील पाउडर की ऑक्सीजन सामग्री 0.010% से 0.025% है। ये कठोर शुद्धता मानदंड 3डी मुद्रित वस्तुओं की यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रदर्शन जैसे महत्वपूर्ण संकेतों की गारंटी देते हैं।
एयरोस्पेस 3डी प्रिंटिंग धातु पाउडर के कण आकार वितरण पर भी काफी हद तक निर्भर करती है। विभिन्न 3डी प्रिंटिंग तकनीकें और आकार देने की विधियां विभिन्न पाउडर कण आकार वितरण मानदंडों की मांग करती हैं। धातु 3डी प्रिंटिंग के लिए, आजकल सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली पाउडर कण आकार सीमा 15-150 μ मीटर है। उनके बारीक केंद्रित स्थान और बारीक पाउडर के सरल पिघलने के कारण, ऊर्जा स्रोतों के रूप में लेजर पर चलने वाले प्रिंटर 15 से 53 μm तक के पाउडर का उपयोग करने के लिए उपयुक्त हैं; ऊर्जा स्रोतों के रूप में इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करने वाले प्रिंटरों में कुछ हद तक मोटे केंद्रित प्रकाश बिंदु होते हैं, इसलिए वे मोटे पाउडर को पिघलाने और 53 से 105 μ मीटर तक के पाउडर का उपयोग करने के लिए बेहतर उपयुक्त होते हैं। 105-150 μ मीटर के कण आकार वाले पाउडर का उपयोग समाक्षीय पाउडर फीडिंग प्रिंटर के लिए किया जा सकता है।
धातु पाउडर प्रवाह क्षमता का एक अन्य महत्वपूर्ण निर्धारक इसकी गोलाकारता है। सामान्यतया, पाउडर कणों की प्रवाह क्षमता उनकी गोलाकारता जितनी अधिक होती है उतनी ही बेहतर होती है। मुद्रण के दौरान दोषरहित पाउडर वितरण और फीडिंग की गारंटी के लिए, धातु पाउडर की 3डी प्रिंटिंग के लिए 98% से अधिक की गोलाकारता की आवश्यकता होती है। उच्च गुणवत्ता वाले 3डी मुद्रित धातु पाउडर के लिए मुख्य तैयारी तकनीक एरोसोलाइजेशन और घूर्णन इलेक्ट्रोड तकनीक हैं; इस प्रकार, इन दो प्रक्रियाओं द्वारा उत्पादित पाउडर का आकार अनिवार्य रूप से गोलाकार होता है, जो 3डी प्रिंटिंग के उच्च मानदंडों को पूरा करता है।
विमान 3डी प्रिंटिंग तकनीक को आगे बढ़ाने के अलावा, नए धातु पाउडर का अनुसंधान और विकास पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकी नवाचार और विकास का समर्थन करता है। धातु पाउडर को दबाने और सिंटरिंग करने सहित तकनीकों का उपयोग करते हुए, पाउडर धातुकर्म विभिन्न भागों का उत्पादन करने वाली एक परिष्कृत सामग्री प्रसंस्करण विधि है। एयरोस्पेस पाउडर धातु विज्ञान का उपयोग हल्के निर्माण और जटिल आकार के घटकों के उत्पादन के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है। 3डी प्रिंटिंग तकनीक के आगमन के साथ पाउडर धातुकर्म तकनीक को और अधिक विकसित और परिष्कृत किया गया है, जिससे "3डी प्रिंटिंग+पाउडर धातुकर्म" की एक समग्र विनिर्माण तकनीक तैयार हो रही है।
3डी प्रिंटिंग और पाउडर धातुकर्म प्रौद्योगिकियों को संयोजित करने वाली एक नवीन तकनीक पाउडर एक्सट्रूज़न प्रिंटिंग (पीईपी) है। छर्रों को बनाने के लिए पहले लगातार धातु/सिरेमिक पाउडर को कार्बनिक बाइंडरों के साथ मिलाते हुए, यह तकनीक फिर उन्हें 3डी प्रिंटर का उपयोग करके ढालती है, उत्पादित रिक्त स्थान से बाइंडरों को हटा देती है, और अंत में सुसंगत और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ सामान का उत्पादन करने के लिए सिंटरिंग के माध्यम से उन्हें सघन करती है। मोल्ड मुक्त तैयारी के अलावा, पीईपी तकनीक उच्च कठिनाई और अत्यधिक जटिल घटकों की प्रसंस्करण क्षमता को बढ़ाती है, इसलिए एयरोस्पेस क्षेत्र के लिए अधिक प्रभावी और लचीला उत्पादन समाधान पेश करती है।
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/metal-3d-printing-optimizes-fluid-manifolds.html