22 مرداد 1404 ساعت 18:34
کشف یک آلیاژ تیتانیوم سه‌بعدی جدید با هزینه کمتر و استحکام بیشتر می‌تواند صنایع هوافضا و پزشکی را متحول کند. اما چگونه؟
گروهی از مهندسان دانشگاه RMIT به یک فناوری انقلابی برای تولید تیتانیوم سه‌بعدی دست یافته‌اند که می‌تواند صنایع بزرگی مانند هوافضا و پزشکی را متحول کند. این آلیاژ جدید نه تنها از نمونه‌های رایج امروزی مستحکم‌تر است بلکه انعطاف‌پذیری بیشتری دارد. مهم‌تر از همه هزینه تولید آن حدود یک سوم کاهش یافته است.
چرا این کشف در زمینه تیتانیوم سه‌بعدی اهمیت دارد؟
تیتانیوم به دلیل استحکام و سبکی فوق‌العاده ارزش بسیار زیادی دارد. به همین خاطر این ماده یک گزینه ایده‌آل برای ساخت هواپیما، فضاپیما و حتی ایمپلنت‌های پزشکی محسوب می‌شود. اما هزینه بالای تولید آن همواره یک مانع بزرگ بوده است. روش جدید دانشگاه RMIT می‌تواند راه را برای تولید قطعات تیتانیومی باکیفیت و مقرون‌به‌صرفه هموار کند.
تاکنون چالش اصلی در تفاوت میان تیتانیوم تولید شده با پرینت سه‌بعدی و تیتانیوم ماشین‌کاری شده بود. تولید قطعاتی مانند گوشی هوشمند یا لپ تاپ با روش ماشین‌کاری ارزان‌تر تمام می‌شود اما آزادی عمل در طراحی را محدود می‌کند. در مقابل پرینت سه‌بعدی امکان ساخت طرح‌های پیچیده را فراهم می‌کند اما هزینه بسیار بیشتری دارد. فرایند جدید مهندسان استرالیایی این دو مزیت را با هم ترکیب کرده است.
یکی از مشکلات اصلی در آلیاژهای تیتانیوم سه‌بعدی فعلی ساختار ناهمگون دانه‌های داخلی آن است. این ریزساختارهای ستونی می‌توانند نقاط ضعف ایجاد کنند و قابلیت اطمینان فلز را کاهش دهند. تیم RMIT با یک رویکرد طراحی جدید این مشکل را حل کرده است. در این روش آلیاژ تیتانیوم با ساختار دانه‌بندی یکنواخت تولید می‌شود که آن را قوی‌تر و منعطف‌تر می‌کند.
به گفته رایان بروک محقق اصلی این پروژه تیم آن‌ها موفق شده است یک مشکل فنی کلیدی را حل کند و همزمان هزینه‌ها را نیز کاهش دهد. این پیشرفت می‌تواند هزینه تولید را تا ۲۹ درصد کاهش دهد و کیفیت نهایی را نیز حفظ کند.
گام‌های بعدی چه خواهد بود؟
این تیم اکنون قصد دارد روی کاربردهای خاصی مانند قطعات هوافضا و تجهیزات پزشکی تمرکز کند. این حوزه‌ها بیشترین نیاز را به استحکام و سبکی تیتانیوم دارند. دانشگاه RMIT حق ثبت اختراع موقت برای این فرایند تولید را نیز ثبت کرده است. با این حال آن‌ها برای تجاری‌سازی این فناوری به سرمایه‌گذاران و شرکای صنعتی نیاز دارند.
source