منحة أمريكية بقيمة 3 ملايين دولار لمعهد RIT لتطوير الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد باستخدام المواد المعاد تدويرها

أخبار ar.wedoany.com، حصل معهد روشيستر للتكنولوجيا (Rochester Institute of Technology - RIT) على منحة تقارب 3 ملايين دولار من المؤسسة الوطنية للعلوم (National Science Foundation - NSF) لتطوير أساليب جديدة في التصنيع المضاف للمعادن.

يركز البحث على تقنية نفث قطرات المعدن المنصهر. ورغم أن هذه التقنية موجودة في الأنظمة الحالية، إلا أن نسخة الفريق تفصل بين مرحلتي الصهر والترسيب. ويوضح الباحثون أن هذا التصميم المنفصل يمكنه زيادة سرعة الإنتاج والسماح باستخدام مواد أقل تكلفة، بما في ذلك المعادن المعاد تدويرها ونفايات التشغيل الميكانيكي.

يتناقض هذا الأسلوب المنفصل مع الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد التقليدية، التي تتطلب عادةً مساحيق معدنية كروية متخصصة، والتي تكون مرتفعة التكلفة في الشراء ويصعب تخزينها.

أوضح تشيتانيا ماهاجان (Chaitanya Mahajan)، الأستاذ المساعد في الهندسة الصناعية بجامعة ولاية نيو مكسيكو (New Mexico State University - NMSU) والباحث الرئيسي المشارك، أن العديد من الطابعات المعدنية ثلاثية الأبعاد التقليدية تحتاج إلى مساحيق معدنية كروية عالية التخصص، باهظة الثمن، وذات مخاطر محتملة. هذه المساحيق لها عمر تخزيني محدود، وسهلة الامتصاص للرطوبة، وتشكل مخاطر جسيمة تتعلق بالانفجار والاستنشاق، مما يجعل نقلها وتخزينها في البيئات القاسية أمرًا بالغ الصعوبة.

التصميم متعدد الفوهات والتطبيقات الدفاعية

بالإضافة إلى مرونة المواد الخام، يسعى الفريق أيضًا إلى معالجة القيود الإنتاجية الشائعة في أنظمة النفث أحادية الفوهة، والتي تكون عرضة للانسداد وتتميز بمعدلات بناء بطيئة. يدمج البحث بين فوهات متعددة وتقنيات نمذجة متقدمة لزيادة سرعة الإنتاج مع الحفاظ على جودة القطع.

أشار ماهاجان إلى أن القدرة على تحويل المعادن الخردة إلى مكونات وظيفية تحمل أهمية كبيرة لكل من المصنعين التجاريين وسلاسل التوريد الدفاعية، خاصة في البيئات التي يكون فيها الحصول على المواد الخام محدودًا. وأضاف أن تحويل نفايات الألومنيوم إلى أجزاء عالية الدقة يعيد تعريف حدود التصنيع المضاف، وأن مستقبل هذا المشروع يكمن في سد الفجوة بين الاستدامة الدائرية وهندسة الجيل التالي.

يمكن لهذه الطريقة أيضًا دعم إنتاج الهياكل متعددة المواد ذات المكونات المدمجة. يُعد تصنيع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد الفعالة من حيث التكلفة أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء هياكل ذكية متعددة المواد، مما يسمح للمصنعين بطباعة الأسلاك ومكونات البيانات المدمجة داخل الهيكل، مما يلغي الوزن والفوضى الناتجة عن الأحزمة الخارجية التقليدية.

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