క్రియేటివ్ కామన్స్ అట్రిబ్యూషన్ నాన్-కమర్షియల్, నాన్ డెరివేటివ్ లైసెన్స్ కింద MIT ప్రెస్ ఆఫీస్ వెబ్‌సైట్ నుండి లాభాపేక్ష లేని సంస్థలు, మీడియా మరియు పబ్లిక్ చిత్రాలను డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు.మీరు అందించిన చిత్రాలను సవరించకూడదు, వాటిని సరైన పరిమాణానికి మాత్రమే కత్తిరించండి.చిత్రాలను కాపీ చేసేటప్పుడు క్రెడిట్లను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి;దిగువ పేర్కొనకపోతే చిత్రాలకు “MIT” క్రెడిట్.
MITలో అభివృద్ధి చేయబడిన ఒక కొత్త హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ 3D ప్రింటెడ్ లోహాల సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, ఇది పదార్థాన్ని బలంగా మరియు తీవ్ర ఉష్ణ పరిస్థితులకు మరింత నిరోధకతను కలిగిస్తుంది.ఈ సాంకేతికత విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే గ్యాస్ టర్బైన్‌లు మరియు జెట్ ఇంజిన్‌ల కోసం అధిక-పనితీరు గల బ్లేడ్‌లు మరియు వేన్‌ల 3D ప్రింటింగ్‌ను ప్రారంభించగలదు, ఇంధన వినియోగం మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని తగ్గించడానికి కొత్త డిజైన్‌లను అనుమతిస్తుంది.
నేటి గ్యాస్ టర్బైన్ బ్లేడ్‌లు సాంప్రదాయ కాస్టింగ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి తయారు చేయబడ్డాయి, దీనిలో కరిగిన లోహాన్ని సంక్లిష్ట ఆకారాలలో పోస్తారు మరియు దిశాత్మకంగా పటిష్టం చేస్తారు.ఈ భాగాలు గ్రహం మీద ఉన్న కొన్ని ఉష్ణ-నిరోధక లోహ మిశ్రమాల నుండి తయారు చేయబడ్డాయి, ఎందుకంటే అవి చాలా వేడి వాయువులలో అధిక వేగంతో తిరుగుతూ, పవర్ ప్లాంట్లలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు జెట్ ఇంజిన్లకు థ్రస్ట్ అందించడానికి పనిని వెలికితీసేందుకు రూపొందించబడ్డాయి.
3D ప్రింటింగ్‌ని ఉపయోగించి టర్బైన్ బ్లేడ్‌ల ఉత్పత్తిపై ఆసక్తి పెరుగుతోంది, ఇది పర్యావరణ మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాలతో పాటు, తయారీదారులు మరింత సంక్లిష్టమైన మరియు శక్తి-సమర్థవంతమైన జ్యామితితో బ్లేడ్‌లను త్వరగా ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.కానీ 3D ప్రింట్ టర్బైన్ బ్లేడ్‌ల ప్రయత్నాలు ఇంకా ఒక పెద్ద అడ్డంకిని అధిగమించలేదు: క్రీప్.
మెటలర్జీలో, క్రీప్ అనేది స్థిరమైన యాంత్రిక ఒత్తిడి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతలో కోలుకోలేని విధంగా వైకల్యానికి లోహం యొక్క ధోరణిగా అర్థం అవుతుంది.పరిశోధకులు టర్బైన్ బ్లేడ్‌లను ప్రింటింగ్ చేసే అవకాశాన్ని అన్వేషిస్తున్నప్పుడు, ప్రింటింగ్ ప్రక్రియ పదుల నుండి వందల మైక్రోమీటర్ల వరకు పరిమాణంలో చక్కటి ధాన్యాలను ఉత్పత్తి చేస్తుందని వారు కనుగొన్నారు-ఇది ముఖ్యంగా క్రీప్‌కు గురయ్యే సూక్ష్మ నిర్మాణం.
"ఆచరణలో, దీని అర్థం గ్యాస్ టర్బైన్ తక్కువ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది లేదా తక్కువ పొదుపుగా ఉంటుంది" అని MITలోని ఏరోస్పేస్ బోయింగ్ ప్రొఫెసర్ జాచరీ కార్డెరో అన్నారు."ఇవి ఖరీదైన చెడు ఫలితాలు."
కార్డెరో మరియు సహచరులు 3D ప్రింటెడ్ అల్లాయ్‌ల నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొన్నారు, ఇది ప్రింటెడ్ మెటీరియల్‌లోని చక్కటి ధాన్యాలను పెద్ద "కాలమ్‌నర్" గ్రెయిన్‌లుగా మార్చే అదనపు హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ దశను జోడించడం ద్వారా - పదార్థం యొక్క క్రీప్ సామర్థ్యాన్ని తగ్గించే బలమైన సూక్ష్మ నిర్మాణం.పదార్థం ఎందుకంటే "స్తంభాలు" గరిష్ట ఒత్తిడి యొక్క అక్షంతో సమలేఖనం చేయబడ్డాయి.ఈ రోజు సంకలిత తయారీలో వివరించిన విధానం గ్యాస్ టర్బైన్ బ్లేడ్‌ల పారిశ్రామిక 3D ప్రింటింగ్‌కు మార్గం సుగమం చేస్తుందని పరిశోధకులు అంటున్నారు.
"సమీప భవిష్యత్తులో, గ్యాస్ టర్బైన్ తయారీదారులు తమ బ్లేడ్‌లను పెద్ద-స్థాయి సంకలిత తయారీ కర్మాగారాలలో ప్రింట్ చేస్తారని మరియు మా హీట్ ట్రీట్‌మెంట్‌ని ఉపయోగించి వాటిని పోస్ట్-ప్రాసెస్ చేయాలని మేము ఆశిస్తున్నాము" అని కోర్డెరో చెప్పారు."3D ప్రింటింగ్ కొత్త శీతలీకరణ నిర్మాణాలను ఎనేబుల్ చేస్తుంది, ఇది టర్బైన్‌ల యొక్క ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది, తక్కువ ఇంధనాన్ని కాల్చేటప్పుడు మరియు చివరికి తక్కువ కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను విడుదల చేసేటప్పుడు అదే మొత్తంలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది."
కోర్డెరో యొక్క అధ్యయనాన్ని ప్రధాన రచయితలు డొమినిక్ పిచి, క్రిస్టోఫర్ కార్టర్ మరియు మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీకి చెందిన ఆండ్రెస్ గార్సియా-జిమెనెజ్, అనుగ్రహప్రద ముకుందన్ మరియు ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన మేరీ-అగాథ షార్పన్‌లు ఉర్బానా-ఛాంపెయిన్ మరియు డోనోవన్ లియోనార్డ్‌లో సహ రచయితగా ఉన్నారు. రిడ్జ్ నేషనల్ లాబొరేటరీ.
బృందం యొక్క కొత్త పద్ధతి డైరెక్షనల్ రీక్రిస్టలైజేషన్ యొక్క ఒక రూపం, ఇది వేడి ప్రాంతాన్ని ఒక నిర్దిష్టంగా నియంత్రించబడిన రేటుతో కదిలించే ఒక ఉష్ణ చికిత్స, పదార్థంలోని అనేక సూక్ష్మ ధాన్యాలను పెద్ద, బలమైన, మరింత ఏకరీతి స్ఫటికాలుగా కలుపుతుంది.
డైరెక్షనల్ రీక్రిస్టలైజేషన్ 80 సంవత్సరాల క్రితం కనుగొనబడింది మరియు వికృతమైన పదార్థాలకు వర్తించబడింది.వారి కొత్త అధ్యయనంలో, MIT బృందం 3D ప్రింటెడ్ సూపర్‌లాయ్‌లకు డైరెక్ట్ రీక్రిస్టలైజేషన్‌ను వర్తింపజేసింది.
బృందం ఈ పద్ధతిని 3D ప్రింటెడ్ నికెల్-ఆధారిత సూపర్‌లాయ్‌లు, సాధారణంగా తారాగణం మరియు గ్యాస్ టర్బైన్‌లలో ఉపయోగించే లోహాలపై పరీక్షించింది.ప్రయోగాల శ్రేణిలో, పరిశోధకులు నేరుగా ఇండక్షన్ కాయిల్ క్రింద గది-ఉష్ణోగ్రత నీటి స్నానంలో రాడ్-వంటి సూపర్అల్లాయ్‌ల 3D-ముద్రిత నమూనాలను ఉంచారు.వారు నెమ్మదిగా ప్రతి రాడ్‌ను నీటి నుండి బయటకు తీసి వేర్వేరు వేగంతో ఒక కాయిల్ ద్వారా పంపారు, రాడ్‌లను 1200 నుండి 1245 డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉష్ణోగ్రతకు గణనీయంగా వేడి చేస్తారు.
ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో (గంటకు 2.5 మిల్లీమీటర్లు) మరియు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద (1235 డిగ్రీల సెల్సియస్) రాడ్‌ను లాగడం వలన ప్రింట్ మీడియా యొక్క సూక్ష్మ-కణిత సూక్ష్మ నిర్మాణంలో పరివర్తనను ప్రేరేపించే నిటారుగా ఉండే ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ఏర్పడుతుందని వారు కనుగొన్నారు.
"పదార్థం విరిగిన స్పఘెట్టి వంటి డిస్‌లోకేషన్స్ అని పిలువబడే లోపాలతో చిన్న కణాల వలె ప్రారంభమవుతుంది" అని కోర్డెరో వివరించారు.“మీరు పదార్థాన్ని వేడి చేసినప్పుడు, ఈ లోపాలు అదృశ్యమవుతాయి మరియు పునర్నిర్మించబడతాయి మరియు గింజలు పెరుగుతాయి.లోపభూయిష్ట పదార్థాన్ని మరియు చిన్న ధాన్యాలను గ్రహించడం ద్వారా ధాన్యాలు-ఈ ప్రక్రియను రీక్రిస్టలైజేషన్ అంటారు.
వేడి-చికిత్స చేసిన రాడ్‌లను చల్లబరిచిన తర్వాత, పరిశోధకులు ఆప్టికల్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్‌లను ఉపయోగించి వాటి సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని పరిశీలించారు మరియు పదార్థం యొక్క ముద్రించిన మైక్రోస్కోపిక్ ధాన్యాల స్థానంలో "కాలమ్‌నార్" ధాన్యాలు లేదా పొడవైన, క్రిస్టల్ లాంటి ప్రాంతాలు అసలు కంటే చాలా పెద్దవిగా ఉన్నాయని కనుగొన్నారు. ధాన్యాలు..
"మేము పూర్తిగా పునర్నిర్మించాము" అని ప్రధాన రచయిత డొమినిక్ పీచ్ చెప్పారు."పెద్ద సంఖ్యలో స్తంభ ధాన్యాలను ఏర్పరచడానికి మేము ధాన్యం పరిమాణాన్ని అనేక ఆర్డర్‌ల ద్వారా పెంచగలమని మేము చూపిస్తాము, ఇది సిద్ధాంతపరంగా క్రీప్ లక్షణాలలో గణనీయమైన మెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది."
పదార్థం యొక్క పెరుగుతున్న ధాన్యాలను చక్కగా ట్యూన్ చేయడానికి, నిర్దిష్ట ధాన్యం పరిమాణం మరియు ధోరణి ఉన్న ప్రాంతాలను సృష్టించడానికి వారు రాడ్ నమూనాల పుల్ రేట్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించగలరని కూడా బృందం చూపించింది.ఈ స్థాయి నియంత్రణ తయారీదారులు నిర్దిష్ట ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా సైట్-నిర్దిష్ట మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లతో టర్బైన్ బ్లేడ్‌లను ప్రింట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, కార్డెరో చెప్పారు.
కార్డెరో టర్బైన్ బ్లేడ్‌లకు దగ్గరగా ఉన్న 3D ప్రింటెడ్ భాగాల వేడి చికిత్సను పరీక్షించాలని యోచిస్తోంది.బృందం తన్యత బలాన్ని వేగవంతం చేసే మార్గాలను అలాగే వేడి చికిత్స చేసిన నిర్మాణాల యొక్క క్రీప్ నిరోధకతను పరీక్షిస్తోంది.మరింత సంక్లిష్టమైన ఆకారాలు మరియు నమూనాలతో పారిశ్రామిక-స్థాయి టర్బైన్ బ్లేడ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి 3D ప్రింటింగ్ యొక్క ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని వేడి చికిత్స ప్రారంభించగలదని వారు ఊహించారు.
"కొత్త బ్లేడ్‌లు మరియు బ్లేడ్ జ్యామితి భూమి-ఆధారిత గ్యాస్ టర్బైన్‌లను తయారు చేస్తుంది మరియు చివరికి, ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ ఇంజన్‌లను మరింత శక్తివంతం చేస్తుంది" అని కోర్డెరో చెప్పారు."ప్రాథమిక కోణం నుండి, ఈ పరికరాల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం ద్వారా ఇది CO2 ఉద్గారాలను తగ్గించగలదు."
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-15-2022
