1. 3डी प्रिंटेड एल्युमीनियम के मजबूत गुण
हमें यह स्पष्ट करना चाहिए कि एल्युमीनियम 3डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में क्यों फिट हो सकता है। हालाँकि इसका घनत्व स्टील के घनत्व का केवल एक तिहाई है, एल्युमीनियम काफी मजबूत ताकत वाली एक हल्की धातु है। इसके साथ ही, एल्यूमीनियम का मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन और वेल्डेबिलिटी 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान आयामी सटीकता और आकार स्थिरता को संरक्षित करने में मदद करती है। इसके अलावा, एल्युमीनियम में उच्च तापीय चालकता होती है, जो 3डी प्रिंटिंग के दौरान गर्मी को तेजी से खत्म करने में मदद करती है, जिससे थर्मल तनाव के कारण होने वाले विरूपण और टूटने को रोका जा सकता है।
फिर भी, धातु के कुछ नुकसान हैं। 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान एल्युमीनियम का गलनांक काफी कम होता है और परावर्तन उच्च होता है, जिससे लेजर ऊर्जा का अपर्याप्त अवशोषण हो सकता है और इसलिए मुद्रण दक्षता और गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है। एल्युमीनियम भी अपने पिघले हुए रूप में ऑक्सीकरण के प्रति प्रवण होता है, जो एक घनी एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म बनाता है जो धातु के अधिक पिघलने और मिश्रण को बाधित कर सकता है, इसलिए मुद्रित उत्पादों की ताकत और घनत्व को प्रभावित करता है।
2.3डी मुद्रित सामग्री धातु जितनी मजबूत
3डी प्रिंटिंग के क्षेत्र में एल्युमीनियम जितनी या उससे भी अधिक मजबूत सामग्री दुर्लभ नहीं है। ये कुछ विशिष्ट 3डी प्रिंटिंग सामग्रियां हैं जिनकी ताकत एल्यूमीनियम के बराबर या उससे अधिक है:
एल्यूमीनियम मिश्र धातु टाइटेनियम
अधिकांशतः एयरोस्पेस, चिकित्सा और खेल उपकरण सहित उद्योगों में प्रयुक्त, टाइटेनियम मिश्र धातु एक उच्च {0} शक्ति, कम {{1} घनत्व, संक्षारण {{2} प्रतिरोधी धातु पदार्थ है। उनकी महान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध के कारण, 3डी प्रिंटिंग में टाइटेनियम मिश्र धातुओं को बहुत पसंद किया जाता है। उदाहरण के लिए, Ti6Al-4V टाइटेनियम मिश्र धातु, एक सामान्य और महत्वपूर्ण टाइटेनियम मिश्र धातु है जिसका उपयोग एयरोस्पेस घटकों, चिकित्सा प्रत्यारोपण और जटिल निर्माणों के निर्माण में बड़े पैमाने पर किया जाता है; यह उच्च शक्ति, अच्छी क्रूरता और संक्षारण प्रतिरोध को जोड़ती है।
स्टर्लिंग स्टील
उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध स्टेनलेस स्टील को एक धातु के रूप में परिभाषित करते हैं। अपनी महान ताकत और शानदार प्रसंस्करण क्षमता के कारण, स्टेनलेस स्टील का 3डी प्रिंटिंग में तेजी से उपयोग किया जा रहा है। विशेष रूप से 316L स्टेनलेस स्टील, जो उत्कृष्ट जैव अनुकूलता और संक्षारण प्रतिरोध का दावा करता है, खाद्य प्रसंस्करण मशीनरी और चिकित्सा प्रत्यारोपण जैसे क्षेत्रों में बहुत उपयोग पाता है।
गरम-तापमान मिश्रधातु
उच्च तापमान स्थितियों में, उच्च तापमान मिश्र धातु एक धातु पदार्थ है जो महान यांत्रिक विशेषताओं और ताकत को संरक्षित कर सकता है। आमतौर पर निकल, कोबाल्ट, क्रोमियम आदि जैसे घटकों सहित, इस प्रकार के मिश्र धातु में उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता और रेंगना प्रतिरोध होता है। उच्च तापमान वाली मिश्र धातुओं ने 3डी प्रिंटिंग में बहुत रुचि दिखाई है क्योंकि वे प्रतिकूल परिस्थितियों में भी अच्छा प्रदर्शन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस इंजन बड़े पैमाने पर हेन्स 230 और इनकोनेल 718 जैसे उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं का उपयोग करके निर्मित किए जाते हैं।
सिरेमिक निर्माण सामग्री
उनकी महान कठोरता, महान पहनने के प्रतिरोध और उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता के कारण, सिरेमिक सामग्री 3 डी प्रिंटिंग में काफी लोकप्रिय हो गई हैं। यद्यपि सिरेमिक सामग्री अत्यधिक भंगुर होती है, कुछ विशेष उपयोगों में उनकी महान ताकत और पहनने का प्रतिरोध उन्हें अपूरणीय बनाता है। उदाहरण के लिए, काटने के उपकरण, पीसने के उपकरण और उच्च तापमान वाले घटकों का निर्माण बड़े पैमाने पर एल्यूमिना और सिलिकॉन नाइट्राइड सहित सिरेमिक सामग्री का उपयोग करके किया जाता है।
3.3डी प्रिंटिंग सामग्री के चयन के संबंध में विचार
एल्यूमीनियम जैसी मजबूत 3डी प्रिंटिंग सामग्री का चयन करते समय, हमें सामग्री की ताकत, घनत्व, संक्षारण प्रतिरोध, प्रसंस्करण प्रदर्शन, मूल्य निर्धारण और अनुप्रयोग क्षेत्रों सहित समग्र रूप से कई चर को ध्यान में रखना चाहिए। यहां कुछ विशेष कारक दिए गए हैं:
प्राधिकरण: 3डी प्रिंटिंग सामग्री के चयन को निर्देशित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक सामग्री की ताकत है। विशेष अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त शक्ति स्तर वाली सामग्रियों का चयन किया जाना चाहिए।
घनत्व: हल्के वजन की आवश्यकता वाले उपयोगों के लिए सामग्री का घनत्व एक प्रमुख चिंता का विषय है। यद्यपि उनका कम घनत्व एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को प्राथमिकता देता है, कुछ उपयोगों में अन्य हल्के पदार्थ जैसे टाइटेनियम मिश्र धातु या उच्च तापमान मिश्र धातु भी बेहतर विकल्प हो सकते हैं।
संक्षारण प्रतिरोध: मजबूत संक्षारण प्रतिरोध वाली सामग्रियों से गीली या संक्षारक स्थितियों के लिए बने घटकों का निर्माण किया जाना चाहिए। इस अर्थ में, टाइटेनियम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील सहित धातु उत्पादों के फायदे हैं।
प्रसंस्करण प्रदर्शन: प्रसंस्करण प्रदर्शन और मुद्रण विशेषताएँ 3डी प्रिंटिंग सामग्री में भिन्न-भिन्न होती हैं। विशेष 3डी प्रिंटिंग उपकरण और प्रक्रिया मानदंडों के आधार पर उपयुक्त सामग्रियों का चयन किया जाना चाहिए।
लागत एक महत्वपूर्ण विचार है जिसे 3डी प्रिंटिंग सामग्री का चयन करते समय नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। सबसे अधिक लागत प्रभावी सामग्री का चयन करने के लिए, हमें सामग्री लागत, मुद्रण लागत और बाद में प्रसंस्करण लागत सहित सभी तत्वों पर गहन विचार करना चाहिए।
एप्लिकेशन का डोमेन: अलग-अलग एप्लिकेशन साइटें अलग-अलग 3डी प्रिंटिंग सामग्री की आवश्यकता की मांग करती हैं। उदाहरण के लिए, जबकि चिकित्सा पेशा सामग्रियों की जैव-अनुकूलता और संक्षारण प्रतिरोध पर जोर देता है, एयरोस्पेस क्षेत्र को सामग्रियों की ताकत और हल्के वजन की बहुत आवश्यकता होती है।