내화 금속 분말은 3D 프린팅의 원료가 될 것으로 예상됩니다.

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3D 프린팅이란 무엇입니까?

3D 인쇄는 적층 제조라고도 합니다. 오늘날 우리가 사용하는 분말 야금 공정과 유사하게 이 기술로 제조된 금속 장치는 세라믹 분말과 같은 금속 분말을 기반으로 합니다. 및 금속 분말. 차이점은 분말이 함께 소결되지 않고 노즐을 통해 특수 접착제를 사용하여 분말에 부품의 섹션을 "인쇄"하여 형성된다는 것입니다.

3D 인쇄

내화성 금속 분말은 3D 인쇄의 원료가 될 것으로 예상됩니다.

3D 프린팅의 어려움 중 하나는 내화 금속, 특히 텅스텐과 같이 융점이 높은 금속을 사용하는 것입니다. , 크롬 및 레늄 . 수년 동안 전 세계의 과학자들은 비용 효율적이고 원하는 성능 요구 사항을 충족할 수 있는 새로운 프로세스를 연구해 왔습니다.

과학자들은 3D 프린팅을 사용하여 복잡한 나노 규모 금속 구조를 만드는 새로운 기술을 개발했습니다. 이 기술은 초소형 컴퓨터 칩에 3D 논리 회로를 만드는 것부터 다양한 속성을 가진 다양한 새로운 나노 물질을 만들 수 있는 초경량 항공기 부품 엔지니어링에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다.

3D 프린팅에서는 물체가 레이어별로 만들어지기 때문에 에칭이나 밀링과 같은 기존의 축소 방법이 필요하지 않은 제품을 만들 수 있습니다. 캘리포니아 공과 대학(Caltech)의 재료 과학자들은 3D 프린팅 기계에서 초박형 3차원 구조를 설계했습니다. 3차원 구조의 빔은 육안으로 보기에는 너무 작은 유일한 나노 스케일입니다.

도자기의 3D 프린팅

새로운 3D 그룹은 세라믹에서 유기 화합물에 이르기까지 다양한 재료의 구조를 인쇄합니다. 또한 과학자들은 텅스텐 및 티타늄과 같은 내화 금속의 3D 프린팅에서 획기적인 발전을 이루기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 특히 크기가 50미크론 미만이거나 머리카락 너비의 약 절반인 작은 분말을 만들려고 할 때 더욱 그렇습니다.

과학자들은 니켈과 유기 분자를 결합하여 기침 시럽처럼 보이는 액체를 형성했습니다. 그들은 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 구조를 설계한 다음 2광자 레이저를 사용하여 액체를 전환하여 구조를 만들었습니다. 레이저는 유기 분자 사이에 더 강한 화학 결합을 만들어 구조의 빌딩 블록으로 강화합니다. 그리고 이들 분자는 니켈 원자에도 결합되어 있기 때문에 니켈은 구조에 결합되어 있습니다. 이 방법으로 팀은 원래 금속 이온과 비금속 유기 분자의 혼합물인 3차원 구조를 인쇄할 수 있었습니다.

그 다음 구조를 오븐에 넣고 진공 챔버에서 천천히 1000°C로 가열합니다. 온도는 니켈의 녹는점(1455°c)보다 훨씬 낮지만 구조의 유기 물질을 증발시킬 만큼 충분히 뜨겁고 금속만 남게 됩니다. 열분해로 알려진 가열 과정은 또한 금속 입자를 함께 융합합니다.

또한 이 과정에서 많은 양의 구조 자재가 증발하면서 크기가 80% 줄어들지만 모양과 비율은 유지됩니다. 궁극적인 수축은 구조를 매우 작게 만드는 것입니다. 이렇게 구성된 나노구조에서 금속빔의 인쇄된 부분은 바늘 끝의 약 1000분의 1 크기입니다.

과학자들은 여전히 ​​기술을 개선하고 있습니다. 그들은 니켈로 시작했지만 텅스텐 및 티타늄과 같이 산업에서 일반적으로 사용되는 다른 금속으로 확장하는 데 관심이 있습니다. 과학자들은 또한 이 공정을 사용하여 세라믹, 반도체, 압전 재료 및 기타 이국적인 재료를 포함한 다른 재료를 인쇄하기를 희망합니다.

고급 내화 금속(ARM)은 사람들에게 레늄 펠릿과 같은 고품질 내화 금속 제품을 공급합니다. , 탄탈 디스크 , 텅스텐 막대 , 등. 전 세계. https://www.refractorymetal.org를 방문하세요. 자세한 내용은.