جامعات ومؤسسات أمريكية مثل جامعة جونز هوبكنز تدفع بتقنية التصنيع الإضافي: محاكاة الطباعة البحرية، الرغوة الفائقة، دعامات العظام وتحسين السيراميك

أخبار ar.wedoany.com، تستمر أبحاث التصنيع الإضافي العالمي في تحقيق تقدم، حيث شملت العديد من الاختراقات الحديثة محاكاة البيئة البحرية، ومواد الرغوة الجديدة، والدعامات الطبية الحيوية وتحسين أداء السيراميك. يتم دفع هذه التطورات من قبل مؤسسات بحثية في الولايات المتحدة وسويسرا والصين، مما يظهر إمكانات التطبيقات المتنوعة لتقنية التصنيع الإضافي.

في الولايات المتحدة، تعاونت مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز (APL) مع شركة GKN Aerospace لمحاكاة تأثير حركة السفن على عملية التصنيع الإضافي، بهدف زيادة موثوقية الطباعة ثلاثية الأبعاد على متن السفن البحرية. يمول هذا المشروع مكتب التكنولوجيا التابع لقادة أنظمة البحرية، ويقوم الفريق باختبار جودة الطباعة تحت ظروف بحرية مختلفة لتحديد تأثير الظروف الديناميكية على سلامة الأجزاء. قال جيمس بورغاردت، مدير مشروع الخدمات اللوجستية الاستكشافية البحرية في APL: "قد يغير التصنيع الإضافي البحري بشكل أساسي طريقة صيانة البحرية والحفاظ على الأسطول." وأضاف ديفيد بوند، مدير الهندسة والتكنولوجيا في GKN Aerospace: "هذا التكامل هو مفتاح تطوير حلول قادرة على طباعة عينات تمثيلية عالية الجودة تحت ظروف الحركة المتوقعة في بيئة السفن."

طورت جامعة تكساس إيه آند إم ومختبر أبحاث الجيش التابع لقيادة تطوير القتال (DEVCOM) نوعًا جديدًا من "الرغوة الفائقة" التي تجمع بين الرغوة التقليدية ودعامات مرنة مطبوعة ثلاثية الأبعاد، قادرة على امتصاص طاقة أكثر بعشر مرات من البطانة التقليدية. تُسمى هذه التقنية التصنيع الإضافي داخل الرغوة (IFAM)، وتشمل التطبيقات المحتملة الخوذات العسكرية، ومعدات الرياضة، ومكونات المركبات. أوضح محمد ناراغي، مدير مختبر المواد النانوية الهيكلية: "لقد حولنا الرغوة البسيطة إلى مركبات رغوية فائقة عالية الأداء وقابلة للضبط."

في سويسرا، استخدم باحثون في المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في لوزان عملية تمعدن إنزيمية في درجة حرارة الغرفة لطباعة دعامات نمو عظمية ثلاثية الأبعاد من هيدروكسيباتيت. يمكن للدعامات تحمل الوزن في سبعة أيام فقط، وبعد أربعة أيام من التمعدن يمكنها تحمل متوسط وزن شخص بالغ. قالت إستير أمستاد، رئيسة المختبر: "نأمل أن يؤدي الجمع بين الخصائص الميكانيكية لتقنيتنا، ونشاطها الحيوي، ومعالجتها الموفرة للطاقة، إلى فتح طرق جديدة لهندسة أنسجة العظام." أظهرت التجارب أن الدعامات تدعم نمو الخلايا، مما يشير إلى إمكاناتها في هندسة الأنسجة.

في الصين، قلل مهندسون في جامعة داليان للتكنولوجيا بشكل كبير من المسامية في التصنيع الإضافي للسيراميك من خلال دمج مجال الميكروويف في صهر مسحوق الليزر في الفراش. يقلل مجال الميكروويف من إجمالي الفراغات بنسبة 85.5٪، ويخفض المسامية إلى 0.11٪، ويزيد من قوة الانحناء للمادة. أظهر بحث فريق البروفيسور ني فانغيونغ أن التسخين بالموجات الدقيقة يطيل وقت انصهار السيراميك السائل، ويعزز هروب الفقاعات، ويحسن في نفس الوقت البنية البلورية. حاليًا، يركز الفريق على توسيع نطاق هذه التقنية لدفع تطبيقات السيراميك عالي الأداء في التصنيع الإضافي الصناعي.

تغطي تطورات أبحاث التصنيع الإضافي هذه مجالات متعددة، بما في ذلك الهندسة البحرية، ومواد الحماية، والطب الحيوي، والسيراميك المتقدم، مما يعكس الابتكار المستمر للتقنية والتعاون متعدد التخصصات. وقد نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلات مثل "Composite Structures" و "Advanced Functional Materials" و "International Journal of Extreme Manufacturing".

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com