બિન-લાભકારી સંસ્થાઓ, મીડિયા અને લોકો ક્રિએટિવ કોમન્સ એટ્રિબ્યુશન બિન-વ્યાપારી, બિન-વ્યુત્પન્ન લાયસન્સ હેઠળ MIT પ્રેસ ઓફિસની વેબસાઇટ પરથી છબીઓ ડાઉનલોડ કરી શકે છે.તમારે પ્રદાન કરેલી છબીઓને સંશોધિત કરવી જોઈએ નહીં, ફક્ત તેને યોગ્ય કદમાં કાપો.છબીઓની નકલ કરતી વખતે ક્રેડિટ્સનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે;છબીઓ માટે "MIT" ક્રેડિટ જ્યાં સુધી નીચે નોંધવામાં ન આવે.
MIT ખાતે વિકસિત નવી હીટ ટ્રીટમેન્ટ 3D પ્રિન્ટેડ ધાતુઓના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને બદલે છે, જે સામગ્રીને વધુ મજબૂત અને આત્યંતિક થર્મલ પરિસ્થિતિઓમાં વધુ પ્રતિરોધક બનાવે છે.આ ટેક્નોલોજી ગેસ ટર્બાઇન અને જેટ એન્જિન માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન બ્લેડ અને વેનનું 3D પ્રિન્ટિંગ સક્ષમ કરી શકે છે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે ઇંધણ વપરાશ અને ઊર્જા કાર્યક્ષમતા ઘટાડવા માટે નવી ડિઝાઇનને સક્ષમ કરે છે.
આજના ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડ પરંપરાગત કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે જેમાં પીગળેલી ધાતુને જટિલ આકારમાં રેડવામાં આવે છે અને દિશાત્મક રીતે મજબૂત થાય છે.આ ઘટકો પૃથ્વી પરના કેટલાક સૌથી વધુ ગરમી-પ્રતિરોધક ધાતુના એલોયમાંથી બનાવવામાં આવ્યા છે, કારણ કે તેઓ અત્યંત ગરમ વાયુઓમાં ઊંચી ઝડપે સ્પિન કરવા, પાવર પ્લાન્ટ્સમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા અને જેટ એન્જિન માટે થ્રસ્ટ પ્રદાન કરવા માટે કામ કાઢવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે.
3D પ્રિન્ટિંગનો ઉપયોગ કરીને ટર્બાઇન બ્લેડના ઉત્પાદનમાં રસ વધી રહ્યો છે, જે પર્યાવરણીય અને આર્થિક લાભો ઉપરાંત, ઉત્પાદકોને વધુ જટિલ અને ઊર્જા-કાર્યક્ષમ ભૂમિતિઓ સાથે ઝડપથી બ્લેડ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.પરંતુ 3D પ્રિન્ટ ટર્બાઇન બ્લેડના પ્રયાસોએ હજુ સુધી એક મોટી અડચણ દૂર કરી નથી: ક્રીપ.
ધાતુશાસ્ત્રમાં, સતત યાંત્રિક તાણ અને ઉચ્ચ તાપમાન હેઠળ ધાતુના અવિચલિતપણે વિકૃત થવાની વૃત્તિ તરીકે ક્રીપને સમજવામાં આવે છે.જ્યારે સંશોધકો ટર્બાઇન બ્લેડ છાપવાની શક્યતા શોધી રહ્યા હતા, ત્યારે તેઓએ જોયું કે છાપવાની પ્રક્રિયા દસથી માંડીને સેંકડો માઇક્રોમીટર સુધીના સૂક્ષ્મ અનાજ ઉત્પન્ન કરે છે - એક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર જે ખાસ કરીને સળવળવાની સંભાવના છે.
"વ્યવહારમાં, આનો અર્થ એ છે કે ગેસ ટર્બાઇનનું આયુષ્ય ઓછું હશે અથવા તે ઓછું આર્થિક હશે," એમઆઈટી ખાતે એરોસ્પેસના બોઇંગ પ્રોફેસર ઝચેરી કોર્ડેરોએ જણાવ્યું હતું."આ ખર્ચાળ ખરાબ પરિણામો છે."
કોર્ડેરો અને સહકર્મીઓએ વધારાના હીટ ટ્રીટમેન્ટ સ્ટેપ ઉમેરીને 3D પ્રિન્ટેડ એલોયની રચનાને સુધારવાનો માર્ગ શોધી કાઢ્યો છે જે પ્રિન્ટેડ સામગ્રીના ઝીણા દાણાને મોટા "સ્તંભાકાર" અનાજમાં ફેરવે છે - એક મજબૂત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર કે જે સામગ્રીની ક્રીપ સંભવિતતાને ઘટાડે છે.સામગ્રી કારણ કે "સ્તંભો" મહત્તમ તાણની ધરી સાથે ગોઠવાયેલ છે.એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં આજે દર્શાવેલ અભિગમ ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડના ઔદ્યોગિક 3D પ્રિન્ટિંગ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે, સંશોધકો કહે છે.
"નજીકના ભવિષ્યમાં, અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે ગેસ ટર્બાઇન ઉત્પાદકો તેમના બ્લેડને મોટા પાયે એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્લાન્ટ્સમાં પ્રિન્ટ કરે અને પછી અમારી હીટ ટ્રીટમેન્ટનો ઉપયોગ કરીને તેને પોસ્ટ-પ્રોસેસ કરે," કોર્ડેરોએ જણાવ્યું હતું."3D પ્રિન્ટીંગ નવા કૂલિંગ આર્કિટેક્ચર્સને સક્ષમ કરશે જે ટર્બાઇનની થર્મલ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે, જે તેમને ઓછા ઇંધણને બાળતી વખતે અને છેવટે ઓછા કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્સર્જન કરતી વખતે સમાન પ્રમાણમાં શક્તિ ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપે છે."
કોર્ડેરોનો અભ્યાસ મુખ્ય લેખકો ડોમિનિક પિચી, ક્રિસ્ટોફર કાર્ટર અને મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેક્નોલોજીના એન્ડ્રેસ ગાર્સિયા-જિમેનેઝ, અર્બના-ચેમ્પેન ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ ઇલિનોઇસના અનુગ્રહપ્રધા મુકુંદન અને મેરી-અગાથા શાર્પન અને ડોનોવાન લિયોનાર્ડ દ્વારા સહ-લેખક હતા. રિજ નેશનલ લેબોરેટરી.
ટીમની નવી પદ્ધતિ એ દિશાત્મક પુનઃસ્થાપનનું એક સ્વરૂપ છે, એક હીટ ટ્રીટમેન્ટ જે ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત દરે સામગ્રીને ગરમ ઝોનમાં ખસેડે છે, સામગ્રીના ઘણા માઇક્રોસ્કોપિક અનાજને મોટા, મજબૂત, વધુ સમાન સ્ફટિકોમાં ફ્યુઝ કરે છે.
ડાયરેક્શનલ રિક્રિસ્ટલાઇઝેશનની શોધ 80 વર્ષ પહેલાં કરવામાં આવી હતી અને વિકૃત સામગ્રી પર લાગુ કરવામાં આવી હતી.તેમના નવા અભ્યાસમાં, MIT ટીમે 3D પ્રિન્ટેડ સુપરએલોય માટે નિર્દેશિત પુનઃપ્રાપ્તીકરણ લાગુ કર્યું છે.
ટીમે આ પદ્ધતિનું પરીક્ષણ 3D પ્રિન્ટેડ નિકલ-આધારિત સુપરએલોય, ધાતુઓ પર કર્યું જે સામાન્ય રીતે કાસ્ટ કરવામાં આવે છે અને ગેસ ટર્બાઈનમાં વપરાય છે.પ્રયોગોની શ્રેણીમાં, સંશોધકોએ ઇન્ડક્શન કોઇલની નીચે રૂમ-તાપમાનના પાણીના સ્નાનમાં સળિયા જેવા સુપરએલોયના 3D-પ્રિન્ટેડ નમૂનાઓ મૂક્યા.તેઓએ ધીમે ધીમે દરેક સળિયાને પાણીમાંથી બહાર કાઢ્યા અને તેને અલગ-અલગ ઝડપે કોઇલમાંથી પસાર કર્યા, સળિયાને 1200 થી 1245 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાને નોંધપાત્ર રીતે ગરમ કર્યા.
તેઓએ જોયું કે સળિયાને ચોક્કસ ઝડપે (2.5 મિલીમીટર પ્રતિ કલાક) અને ચોક્કસ તાપમાને (1235 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) ખેંચવાથી તાપમાનનો તીવ્ર ઢાળ બને છે જે પ્રિન્ટ મીડિયાના સૂક્ષ્મ-ગ્રાઇન્ડ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં સંક્રમણને ટ્રિગર કરે છે.
કોર્ડેરોએ સમજાવ્યું, "સામગ્રી તૂટેલી સ્પાઘેટ્ટી જેવી ડિસલોકેશન તરીકે ઓળખાતી ખામીઓ સાથેના નાના કણો તરીકે શરૂ થાય છે."“જ્યારે તમે સામગ્રીને ગરમ કરો છો, ત્યારે આ ખામીઓ અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને પુનઃબીલ્ડ થાય છે, અને અનાજ ઉગી શકે છે.ખામીયુક્ત સામગ્રી અને નાના અનાજને શોષીને અનાજ - પુનઃપ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા."
હીટ-ટ્રીટેડ સળિયાને ઠંડુ કર્યા પછી, સંશોધકોએ ઓપ્ટિકલ અને ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને તેમના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની તપાસ કરી અને જાણવા મળ્યું કે સામગ્રીના અંકિત માઇક્રોસ્કોપિક અનાજને "સ્તંભાકાર" અનાજ અથવા લાંબા, સ્ફટિક જેવા પ્રદેશો દ્વારા બદલવામાં આવ્યા હતા જે મૂળ કરતા ઘણા મોટા હતા. અનાજ.
"અમે સંપૂર્ણપણે પુનર્ગઠન કર્યું," મુખ્ય લેખક ડોમિનિક પીચે કહ્યું."અમે બતાવીએ છીએ કે અમે મોટી સંખ્યામાં સ્તંભાકાર અનાજ બનાવવા માટે અનાજના કદને મેગ્નિટ્યુડના ઘણા ઓર્ડરથી વધારી શકીએ છીએ, જે સૈદ્ધાંતિક રીતે ક્રીપ ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો તરફ દોરી જાય છે."
ટીમે એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે તેઓ સામગ્રીના વધતા અનાજને ફાઇન-ટ્યુન કરવા માટે સળિયાના નમૂનાઓના પુલ રેટ અને તાપમાનને નિયંત્રિત કરી શકે છે, ચોક્કસ અનાજના કદ અને અભિગમના પ્રદેશો બનાવી શકે છે.કોર્ડેરો કહે છે કે આ સ્તરનું નિયંત્રણ ઉત્પાદકોને સાઇટ-વિશિષ્ટ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ સાથે ટર્બાઇન બ્લેડ છાપવાની મંજૂરી આપી શકે છે જે ચોક્કસ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ બનાવી શકાય છે.
Cordero ટર્બાઇન બ્લેડની નજીક 3D પ્રિન્ટેડ ભાગોની હીટ ટ્રીટમેન્ટનું પરીક્ષણ કરવાની યોજના ધરાવે છે.ટીમ તાણ શક્તિને વેગ આપવા તેમજ હીટ ટ્રીટેડ સ્ટ્રક્ચર્સના ક્રીપ પ્રતિકારનું પરીક્ષણ કરવાની રીતો પણ શોધી રહી છે.તેઓ પછી અનુમાન કરે છે કે હીટ ટ્રીટમેન્ટ વધુ જટિલ આકારો અને પેટર્ન સાથે ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ ટર્બાઇન બ્લેડ બનાવવા માટે 3D પ્રિન્ટીંગના વ્યવહારુ ઉપયોગને સક્ષમ કરી શકે છે.
"નવા બ્લેડ અને બ્લેડ ભૂમિતિ જમીન આધારિત ગેસ ટર્બાઇન બનાવશે અને છેવટે, એરક્રાફ્ટ એન્જિન વધુ ઉર્જા કાર્યક્ષમ બનશે," કોર્ડેરોએ જણાવ્યું હતું."બેઝલાઇન પરિપ્રેક્ષ્યમાં, આ આ ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરીને CO2 ઉત્સર્જન ઘટાડી શકે છે."
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-15-2022
