মেটাল 3D প্রিন্টিং উপাদান যুগান্তকারী উন্নয়নের জন্য ভিত্তি
মেটাল 3D প্রিন্টিং উপকরণ ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির বিকাশের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান ভিত্তি। কিছু পরিমাণে, উপকরণের বিকাশ নির্ধারণ করে যে 3D প্রিন্টিং আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা। বর্তমানে, ধাতব 3D প্রিন্টিং উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক, আলোক সংবেদনশীল রজন, রাবার সামগ্রী, ধাতব সামগ্রী এবং সিরামিক সামগ্রী অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়েছে। ধাতব 3D মুদ্রণে ব্যবহৃত এই কাঁচামালগুলি বিশেষভাবে ধাতব 3D প্রিন্টিং সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়াগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছে, যা সাধারণ প্লাস্টিক, জিপসাম, রজন, ইত্যাদি থেকে আলাদা এবং তাদের ফর্মগুলি সাধারণত পাউডার, ফিলামেন্টাস, ল্যামেলার এবং তরল হয়। অপেক্ষা করুন সাধারণত, মুদ্রণ সরঞ্জামের ধরন এবং অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে, ব্যবহৃত গুঁড়ো ধাতু 3D প্রিন্টিং উপকরণগুলির কণার আকার 1 থেকে 100 μm পর্যন্ত হয় এবং পাউডারের ভাল তরলতা বজায় রাখার জন্য, পাউডার সাধারণত একটি থাকা প্রয়োজন। গোলাকার উচ্চ ডিগ্রী। .
ধাতব 3D প্রিন্টিং উপকরণগুলির গবেষণা এবং বিকাশ এবং অগ্রগতি হল ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রচার এবং প্রয়োগের ভিত্তি এবং সন্তোষজনক মুদ্রণের জন্য মৌলিক গ্যারান্টি। একটি হল উপকরণের গবেষণা ও উন্নয়নকে শক্তিশালী করা এবং একটি সম্পূর্ণ মুদ্রণ উপাদান ব্যবস্থা গঠন করা। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ধাতব 3D প্রিন্টিং উপকরণগুলি দ্রুত বিকশিত হয়েছে। 2013 সালে, ধাতব উপাদানের মুদ্রণ 28 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং 2014 সালে এটি 30 শতাংশের বেশি পৌঁছেছে, যা ধাতব 3D মুদ্রণ সামগ্রীর প্রায় 12 শতাংশের জন্য দায়ী। ধাতব পদার্থ প্রধানত টাইটানিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, ইস্পাত এবং নিকেল। টাইটানিয়াম অ্যালয়, উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয়, স্টেইনলেস স্টীল, ডাই স্টিল, উচ্চ-শক্তির ইস্পাত, অ্যালয় স্টিল এবং অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি মুদ্রণ সামগ্রী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং সরঞ্জাম উত্পাদন এবং মেরামত এবং পুনর্নির্মাণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। যাইহোক, বর্তমানে কোন ধাতব 3D প্রিন্টিং উপাদান সিস্টেম নেই, এবং বিদ্যমান উপকরণগুলি ধাতব 3D মুদ্রণের চাহিদা মেটানো থেকে অনেক দূরে।
লেজার স্টেরিওফর্মিংয়ের জন্য ব্যবহৃত উপকরণগুলি প্রধানত ধাতব জড় পদার্থ, এবং পরবর্তী ধাপ হল অন্যান্য সক্রিয় ধাতব মুদ্রণ সামগ্রী চেষ্টা করা। ঐতিহ্যগতভাবে পাউডার ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত ধাতব পাউডারগুলি সম্পূর্ণরূপে 3D প্রিন্টিংয়ের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না এবং বর্তমানে কয়েকটি ধরণের ধাতব উপকরণ রয়েছে যা মুদ্রণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং দাম তুলনামূলকভাবে বেশি। 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য ধাতব পাউডারে বিশেষ কিছু বিদেশী কোম্পানি রয়েছে, যেমন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের সুলজার মেটকো এবং সুইডেনের স্যান্ডভিক, কিন্তু তারা শুধুমাত্র কয়েকটি প্রচলিত ধাতব পাউডার সরবরাহ করতে পারে। গার্হস্থ্য উপাদান গবেষণা এবং উন্নয়ন তুলনামূলকভাবে পিছিয়ে, এবং মুদ্রণ পাউডার খুব ব্যয়বহুল। কারণ উপাদান গবেষণা এবং উন্নয়ন চক্র দীর্ঘ এবং গবেষণা এবং উন্নয়ন সরঞ্জামের তুলনায় আরো কঠিন, উদ্যোগগুলি স্বার্থের সর্বাধিকীকরণের বাইরে বস্তুগত গবেষণা এবং উন্নয়ন পরিচালনা করতে অনিচ্ছুক। Huanghe Cyclone Co., Ltd. হীরা মাইক্রোপাউডার এবং CBN মাইক্রোপাউডার উৎপাদনে নিযুক্ত কয়েকটি দেশীয় উদ্যোগের মধ্যে একটি। বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণাও 3D মুদ্রণ সরঞ্জাম এবং সফ্টওয়্যার নিয়ে আগ্রহী, তাই মুদ্রণ সামগ্রীগুলি মূলত ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির বিকাশ এবং প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে।
ধাতু গুঁড়ো
3D প্রিন্টিংয়ে ব্যবহৃত ধাতব পাউডারগুলির সাধারণত উচ্চ বিশুদ্ধতা, ভাল গোলাকারতা, সংকীর্ণ কণার আকার বিতরণ এবং কম অক্সিজেন সামগ্রীর প্রয়োজন হয়। বর্তমানে, 3D প্রিন্টিং-এ ব্যবহৃত ধাতব পাউডার উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত টাইটানিয়াম অ্যালয়, কোবাল্ট-ক্রোমিয়াম অ্যালয়, স্টেইনলেস স্টীল এবং অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় সামগ্রী, স্বর্ণ, রৌপ্য এবং অন্যান্য মূল্যবান ধাতব পাউডার সামগ্রী ছাড়াও গয়না ছাপার জন্য ব্যবহৃত হয়। 3D প্রিন্টিং মেটাল পাউডার, ধাতব অংশগুলির 3D প্রিন্টিং শিল্প শৃঙ্খলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ লিঙ্ক হিসাবে, যেখানে সবচেয়ে বেশি মূল্য রয়েছে।
"2013 ওয়ার্ল্ড 3D প্রিন্টিং টেকনোলজি ইন্ডাস্ট্রি কনফারেন্স" এ, বিশ্বের 3D প্রিন্টিং শিল্পের প্রামাণিক বিশেষজ্ঞরা 3D প্রিন্টিং মেটাল পাউডারের একটি স্পষ্ট সংজ্ঞা দিয়েছেন, যা ধাতব কণাগুলির গ্রুপকে বোঝায় যার আকার 1 মিমি থেকে কম। একক ধাতব পাউডার, খাদ পাউডার এবং ধাতব বৈশিষ্ট্য সহ কিছু অবাধ্য যৌগিক পাউডার সহ। বর্তমানে, 3D প্রিন্টিং ধাতব পাউডার উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে কোবাল্ট ক্রোমিয়াম খাদ, স্টেইনলেস স্টীল, শিল্প ইস্পাত, ব্রোঞ্জ অ্যালয়, টাইটানিয়াম অ্যালয় এবং নিকেল অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, ইত্যাদি৷ যাইহোক, ভাল প্লাস্টিকতা ছাড়াও, 3D প্রিন্টিং মেটাল পাউডারকে অবশ্যই সূক্ষ্মতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে৷ পাউডার কণা আকার, সংকীর্ণ কণা আকার বিতরণ, উচ্চ গোলকতা, ভাল তরলতা এবং উচ্চ বাল্ক ঘনত্ব।
টাইটানিয়াম খাদ 3D প্রিন্টিং
টাইটানিয়াম খাদ উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, উচ্চ জারা প্রতিরোধের, উচ্চ শক্তি, কম ঘনত্ব এবং বায়োকম্প্যাটিবিলিটির সুবিধা রয়েছে এবং এটি মহাকাশ, রাসায়নিক শিল্প, পারমাণবিক শিল্প, ক্রীড়া সরঞ্জাম এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। ঐতিহ্যবাহী ফরজিং এবং ঢালাই কৌশল দ্বারা প্রস্তুত টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলি উচ্চ প্রযুক্তির ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। একটি বোয়িং 747 বিমানে ব্যবহৃত টাইটানিয়ামের পরিমাণ 42.7 টন পর্যন্ত পৌঁছায়। যাইহোক, ঐতিহ্যগত ফোরজিং এবং ঢালাই পদ্ধতি দ্বারা বড় টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলির উত্পাদন উচ্চ পণ্য খরচ, জটিল প্রক্রিয়া, নিম্ন উপাদান ব্যবহারের হার এবং কঠিন পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের মতো প্রতিকূল কারণগুলির কারণে এর ব্যাপক প্রয়োগকে বাধাগ্রস্ত করেছে। মেটাল 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি মৌলিকভাবে এই সমস্যার সমাধান করতে পারে, তাই সাম্প্রতিক বছরগুলিতে এই প্রযুক্তিটি সরাসরি টাইটানিয়াম খাদ যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য একটি নতুন প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে। নতুন টাইটানিয়াম-ভিত্তিক অ্যালয়গুলির বিকাশ হল টাইটানিয়াম অ্যালয় এসএলএম-এর প্রয়োগ গবেষণার প্রধান দিক। টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির কম স্ট্রেন হার্ডেনিং ইনডেক্সের কারণে (প্রায় 0.15), প্লাস্টিকের শিয়ারের বিকৃতি এবং পরিধান প্রতিরোধের প্রতিরোধ ক্ষমতা কম, যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী পরিধানের পরিস্থিতিতে এর অংশগুলির ব্যবহার সীমিত করে।
স্টেইনলেস স্টীল 3D প্রিন্টিং
স্টেইনলেস স্টিলের রাসায়নিক জারা প্রতিরোধের, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ভাল পাউডার গঠনযোগ্যতা, সহজ প্রস্তুতি প্রক্রিয়া এবং কম খরচের কারণে, এটি 3D মেটাল প্রিন্টিং-এ ব্যবহৃত প্রাচীনতম উপাদান। উদাহরণস্বরূপ, হুয়াজং ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি, নানজিং ইউনিভার্সিটি অফ অ্যারোনটিক্স অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোনটিক্স, নর্থইস্টার্ন ইউনিভার্সিটি এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠান মেটাল থ্রিডি প্রিন্টিং নিয়ে গভীর গবেষণা চালিয়েছে। বর্তমান গবেষণা প্রধানত গলন প্রক্রিয়ায় লোমকূপ হ্রাস, শক্তি বৃদ্ধি এবং ধাতু পাউডারের গোলাকার প্রক্রিয়ার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। লি রুইদি এট আল। 304L স্টেইনলেস স্টীল পাউডারে SLM গঠন পরীক্ষা পরিচালনা করার জন্য বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতি ব্যবহার করেছে, 304L স্টেইনলেস স্টিলের ঘনত্বের জন্য একটি অভিজ্ঞতামূলক সূত্র পেয়েছে এবং শস্য বৃদ্ধির প্রক্রিয়ার সংক্ষিপ্তসার করেছে।
সুপারঅ্যালোয়ের 3D প্রিন্টিং
সুপারঅ্যালয়গুলি লোহা, নিকেল এবং কোবাল্টের উপর ভিত্তি করে ধাতব পদার্থের একটি শ্রেণিকে বোঝায় যা 600 ডিগ্রির উপরে উচ্চ তাপমাত্রায় এবং নির্দিষ্ট চাপের পরিবেশে দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে। এটিতে উচ্চ উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি, ভাল তাপ জারা এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের এবং ভাল প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা রয়েছে। বর্তমানে, খাদ ম্যাট্রিক্সের ধরন অনুসারে, এটিকে মোটামুটিভাবে তিন প্রকারে ভাগ করা যায়: লোহা-ভিত্তিক, নিকেল-ভিত্তিক এবং কোবাল্ট-ভিত্তিক সংকর ধাতু। উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণগুলি প্রধানত উচ্চ-কর্মক্ষমতা ইঞ্জিনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। আধুনিক উন্নত অ্যারো-ইঞ্জিনে, উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ উপাদানের পরিমাণ ইঞ্জিনের মোট ভরের 40 শতাংশ থেকে 60 শতাংশ। আধুনিক উচ্চ-পারফরম্যান্সের অ্যারো-ইঞ্জিনগুলির বিকাশে পরিষেবার তাপমাত্রা এবং সুপার অ্যালয়গুলির কার্যকারিতার উপর উচ্চতর এবং উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। প্রথাগত ইনগট ধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়ার একটি ধীর শীতল হার, নির্দিষ্ট উপাদানগুলির গুরুতর পৃথকীকরণ এবং ইনগটের দ্বিতীয় পর্যায়, দুর্বল গরম কার্যক্ষমতা, অসম গঠন এবং অস্থির কর্মক্ষমতা রয়েছে। মেটাল 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি সুপারঅ্যালয় গঠনে প্রযুক্তিগত বাধা সমাধানের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি হয়ে উঠেছে। NASA দাবি করেছে যে 22 আগস্ট, 2014-এ পরিচালিত উচ্চ-তাপমাত্রার ইগনিশন পরীক্ষায়, ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি দ্বারা নির্মিত রকেট ইঞ্জিন অগ্রভাগ রেকর্ড 9t থ্রাস্ট তৈরি করেছিল।
অ্যালুমিনিয়াম খাদ 3D প্রিন্টিং
হালকা কাঠামোগত খাদ হিসাবে, অ্যালুমিনিয়াম খাদ এর বিশেষ উচ্চ শক্তি এবং স্যাঁতসেঁতে বৈশিষ্ট্যের কারণে অনেকগুলি প্রয়োগ ক্ষেত্রে ইস্পাত এবং অ্যালুমিনিয়াম খাদ প্রতিস্থাপন করার সম্ভাবনা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, অটোমোবাইল এবং বিমানের উপাদানগুলিতে অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোয়ের হালকা প্রয়োগ জ্বালানী খরচ এবং নিষ্কাশন নির্গমন কমাতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ইন-সিটু ডিগ্রেডেবিলিটি, কম ইয়ং মডুলাস, মানুষের হাড়ের কাছাকাছি শক্তি, চমৎকার জৈব সামঞ্জস্যতা, এবং অস্ত্রোপচার ইমপ্লান্টেশনে ঐতিহ্যবাহী অ্যালয়গুলির চেয়ে বেশি প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।
1990 এর দশকে ধাতব 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির আবির্ভাবের পর থেকে, পলিমার সামগ্রীর মুদ্রণ ধীরে ধীরে ধাতব গুঁড়ো মুদ্রণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে, এবং প্রচুর সংখ্যক নতুন প্রযুক্তি, নতুন সরঞ্জাম এবং নতুন উপকরণ তৈরি করা হয়েছে এবং প্রয়োগ করা বর্তমানে, তথ্য প্রযুক্তি উদ্ভাবনের গতি অব্যাহত রয়েছে এবং শিল্প উত্পাদন বুদ্ধিমত্তা এবং ডিজিটালাইজেশনের একটি নতুন পর্যায়ে প্রবেশ করছে। 2014 সালে, জার্মানি "ইন্ডাস্ট্রি 4.0" ডেভেলপমেন্ট প্ল্যানের প্রস্তাব করেছিল, যা শিল্প ক্ষেত্রে বিঘ্নিত পরিবর্তন এবং উদ্ভাবন ঘটাতে বাধ্য, এবং 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি শিল্প বুদ্ধিমত্তার বিকাশের জন্য একটি শক্তিশালী জোর হবে। মেটাল পাউডার 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি নির্দিষ্ট ফলাফল অর্জন করেছে, কিন্তু উপাদানের বাধা অনিবার্যভাবে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তির প্রচারকে প্রভাবিত করবে, এবং 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি উপকরণগুলির জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাকে এগিয়ে রাখে। শিল্প 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য উপযুক্ত অনেক ধরনের ধাতব উপকরণ রয়েছে, তবে শুধুমাত্র বিশেষ পাউডার উপকরণগুলি শিল্প উত্পাদনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।
3D প্রিন্টিং ধাতব উপকরণগুলির ভবিষ্যত বিকাশের দিক প্রধানত তিনটি দিক রয়েছে:
একটি হল কিভাবে বিদ্যমান উপকরণের ভিত্তিতে বস্তুগত কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্যের মধ্যে সম্পর্কের উপর গবেষণাকে শক্তিশালী করা যায়, উপকরণের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলিকে আরও অপ্টিমাইজ করা যায়, মুদ্রণের গতি বৃদ্ধি করা যায়, ছিদ্র এবং অক্সিজেন সামগ্রী হ্রাস করা যায় এবং পৃষ্ঠের গুণমান উন্নত করা যায়;
দ্বিতীয়টি হল ধাতু 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য উপযুক্ত করে তোলার জন্য নতুন উপকরণ তৈরি করা, যেমন চমৎকার জারা প্রতিরোধের, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং ব্যাপক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ নতুন উপকরণ তৈরি করা;
তৃতীয়টি হল ধাতব উপাদান মুদ্রণের প্রযুক্তিগত মানগুলির প্রাতিষ্ঠানিকীকরণ এবং স্বাভাবিককরণ উপলব্ধি করার জন্য 3D প্রিন্টিং মেটাল পাউডার উপকরণগুলির প্রযুক্তিগত মান ব্যবস্থার সংশোধন এবং উন্নতি করা।