أخبار ar.wedoany.com، طوّر باحثون في مختبر أوك ريدج الوطني (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية سبيكة ألومنيوم جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد تُعرف باسم DuAlumin-3D. صُمّمت هذه السبيكة خصيصًا لتطبيقات درجات الحرارة العالية في قطاعي الطيران والسيارات، وتحتوي على عناصر السيريوم والنيكل والزركونيوم. استغرقت عملية التطوير من وضع المفهوم إلى تصنيع نموذج أولي بالحجم الكامل لمكبس محرك سيارة أقل من ثلاث سنوات، بينما تستغرق العمليات التقليدية عادةً ما بين 10 و20 عامًا.
تتميز سبيكة DuAlumin-3D بكثافة تصنيع تتجاوز 99.9%، وتُظهر أفضل أداء معروف لمقاومة الزحف (الانسياق) بين سبائك الألومنيوم المصمتة عند درجة حرارة 400 درجة مئوية، كما تُظهر مقاومة قوية للإجهاد عند 350 درجة مئوية. تبلغ درجة حرارة تشغيلها حوالي 150 درجة مئوية أعلى من سبائك الألومنيوم التقليدية، مما يسمح باستخدامها في تطبيقات كانت تتطلب سابقًا مواد التيتانيوم أو الفولاذ أو المواد القائمة على النيكل. في الوقت نفسه، يبلغ وزن DuAlumin-3D نصف وزن التيتانيوم فقط، بينما تزيد كفاءة توصيلها الحراري بنحو ستة أضعاف.
في مجال الطيران، يمكن أن يؤدي استخدام DuAlumin-3D بدلاً من التيتانيوم في المبادلات الحرارية إلى تقليل وزن كل طائرة بمئات الأرطال. وفقًا لتقديرات ORNL، إذا تم تطبيق هذه السبيكة على نطاق واسع في أساطيل الطائرات التجارية، يمكن توفير أكثر من 50 مليون غالون من وقود الطائرات سنويًا، بقيمة تتجاوز 120 مليون دولار. في تطبيقات السيارات، يمكن أن يؤدي استبدال سبائك الألومنيوم الحالية بـ DuAlumin-3D إلى رفع درجة حرارة ذروة الأسطوانة بمقدار 50 إلى 100 درجة مئوية، وزيادة الكفاءة الحرارية للمحرك بنسبة تصل إلى 10%. إذا اعتمدت 10% من صناعة السيارات الأمريكية هذه السبيكة، يمكن توفير حوالي 3 مليارات دولار من تكاليف الوقود سنويًا.
في عام 2025، استخدمت شركة جنرال موتورز (General Motors) سبيكة DuAlumin-3D في محرك شاحنتها المتوسطة خفيفة الوزن وعالية الكفاءة، وحصل هذا المشروع على جائزة R&D 100. قدم مكتب تقنيات المواد المتقدمة والتصنيع (Advanced Materials and Manufacturing Technologies Office) ومكتب تقنيات المركبات (Vehicle Technologies Office) التابعان لوزارة الطاقة الأمريكية الدعم لهذا البحث.
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
