ອົງການຈັດຕັ້ງທີ່ບໍ່ຫວັງຜົນກໍາໄລ, ສື່ມວນຊົນ, ແລະສາທາລະນະສາມາດດາວໂຫລດຮູບພາບຈາກເວັບໄຊທ໌ຂອງ MIT Press Office ພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດຂອງ Creative Commons Attribution ທີ່ບໍ່ແມ່ນການຄ້າ, ບໍ່ມີອະນຸພັນ.ທ່ານບໍ່ຕ້ອງປັບປຸງແກ້ໄຂຮູບພາບທີ່ສະຫນອງໃຫ້, ພຽງແຕ່ຕັດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນຂະຫນາດທີ່ຖືກຕ້ອງ.ສິນເຊື່ອຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເວລາທີ່ສໍາເນົາຮູບພາບ;ເຄຣດິດ "MIT" ສໍາລັບຮູບພາບເວັ້ນເສຍແຕ່ໄດ້ບັນທຶກໄວ້ຂ້າງລຸ່ມນີ້.
ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນໃຫມ່ທີ່ພັດທະນາຢູ່ MIT ປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງໂລຫະພິມ 3D, ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸແຂງແຮງແລະທົນທານຕໍ່ສະພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ຮຸນແຮງ.ເທກໂນໂລຍີນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ການພິມ 3 ມິຕິຂອງແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືແລະເຄື່ອງເປົ່າທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສໍາລັບເຄື່ອງຈັກອາຍແກັສແລະເຄື່ອງຈັກ jet ທີ່ຜະລິດໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບໃຫມ່ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກນໍ້າມັນແລະປະສິດທິພາບພະລັງງານ.
ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ອາຍແກັສຂອງມື້ນີ້ແມ່ນເຮັດໂດຍການນໍາໃຊ້ຂະບວນການຫລໍ່ແບບດັ້ງເດີມທີ່ໂລຫະ molten ແມ່ນ poured ເຂົ້າໄປໃນຮູບຊົງສະລັບສັບຊ້ອນແລະ solidified directionally.ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜະລິດຈາກບາງໂລຫະປະສົມໂລຫະທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດໃນໂລກ, ຍ້ອນວ່າເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອ spin ໃນຄວາມໄວສູງໃນອາຍແກັສຮ້ອນທີ່ສຸດ, ສະກັດເຮັດວຽກເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າໃນໂຮງງານໄຟຟ້າແລະສະຫນອງ thrust ສໍາລັບເຄື່ອງຈັກ jet.
ມີຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນໃນການຜະລິດແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ໂດຍໃຊ້ການພິມ 3D, ເຊິ່ງນອກເຫນືອຈາກຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມແລະເສດຖະກິດ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດຜະລິດແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືຢ່າງໄວວາດ້ວຍເລຂາຄະນິດທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນແລະປະຫຍັດພະລັງງານ.ແຕ່ຄວາມພະຍາຍາມໃນການພິມ turbine ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື 3D ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ເອົາຊະນະອຸປະສັກອັນໃຫຍ່ຫຼວງຫນຶ່ງ: creep.
ໃນໂລຫະ, creep ແມ່ນເຂົ້າໃຈວ່າເປັນແນວໂນ້ມຂອງໂລຫະທີ່ຈະ deform irreversibly ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນກົນຈັກຄົງທີ່ແລະອຸນຫະພູມສູງ.ໃນຂະນະທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງຄົ້ນຫາຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການພິມແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າຂະບວນການພິມຜະລິດເມັດພືດທີ່ດີທີ່ມີຂະຫນາດຕັ້ງແຕ່ສິບຫາຮ້ອຍໄມໂຄແມັດ - ເປັນໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ມີຄວາມສ່ຽງໂດຍສະເພາະ.
ທ່ານ Zachary Cordero, ສາດສະດາຈານ Boeing ຂອງຍານອາວະກາດ MIT ກ່າວວ່າ "ໃນການປະຕິບັດ, ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າ turbine ອາຍແກັສຈະມີອາຍຸສັ້ນກວ່າຫຼືປະຫຍັດຫນ້ອຍ," Zachary Cordero, ອາຈານຂອງ Boeing ຂອງຍານອະວະກາດຂອງ MIT ກ່າວ."ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ດີຫຼາຍ."
Cordero ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ຊອກຫາວິທີທີ່ຈະປັບປຸງໂຄງສ້າງຂອງໂລຫະປະສົມທີ່ພິມ 3 ມິຕິໂດຍການເພີ່ມຂັ້ນຕອນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນເພີ່ມເຕີມທີ່ປ່ຽນເມັດພືດທີ່ດີຂອງວັດສະດຸທີ່ພິມອອກເປັນເມັດ "ຄໍລໍາ" ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ - ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກທີ່ແຂງແຮງກວ່າທີ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງວັດສະດຸ.ວັດສະດຸເພາະວ່າ "ເສົາຫຼັກ" ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບແກນຂອງຄວາມກົດດັນສູງສຸດ.ວິທີການທີ່ໄດ້ວາງອອກໃນມື້ນີ້ໃນການຜະລິດຜະລິດຕະພັນເພີ່ມເຕີມໄດ້ເປີດທາງສໍາລັບການອຸດສາຫະກໍາການພິມ 3D ຂອງແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືອາຍແກັສ, ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວວ່າ.
ທ່ານ Cordero ກ່າວວ່າ "ໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້, ພວກເຮົາຄາດຫວັງວ່າຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງຈັກອາຍແກັສຈະພິມແຜ່ນໃບຂອງພວກເຂົາຢູ່ໃນໂຮງງານຜະລິດອຸປະກອນເສີມຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປຸງແຕ່ງພວກມັນໂດຍໃຊ້ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຂອງພວກເຮົາ," Cordero ເວົ້າ."ການພິມ 3 ມິຕິຈະຊ່ວຍໃຫ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາເຮັດຄວາມເຢັນໃຫມ່ທີ່ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຂອງກັງຫັນ, ໃຫ້ພວກເຂົາຜະລິດພະລັງງານໃນປະລິມານດຽວກັນໃນຂະນະທີ່ເຜົາໄຫມ້ນໍ້າມັນຫນ້ອຍລົງແລະໃນທີ່ສຸດການປ່ອຍອາຍຄາບອນໄດອອກໄຊຫນ້ອຍລົງ."
ການສຶກສາຂອງ Cordero ໄດ້ຖືກຂຽນຮ່ວມກັນໂດຍຜູ້ຂຽນນໍາ Dominic Pichi, Christopher Carter, ແລະ Andres Garcia-Jiménez ຈາກສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຢີ Massachusetts, Anugrahapradha Mukundan ແລະ Marie-Agatha Sharpan ຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Illinois ຢູ່ Urbana-Champaign, ແລະ Donovan Leonard ຂອງ O. ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Ridge.
ວິທີການໃຫມ່ຂອງທີມງານແມ່ນຮູບແບບຂອງ recrystallization ທິດທາງ, ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍວັດສະດຸໂດຍຜ່ານເຂດຮ້ອນໃນອັດຕາການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນ, fusing ເມັດ microscopic ຫຼາຍຂອງວັດສະດຸເຂົ້າໄປໃນໄປເຊຍກັນຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຂັ້ມແຂງ, ເປັນເອກະພາບຫຼາຍ.
recrystallization ທິດທາງໄດ້ຖືກ invented ຫຼາຍກວ່າ 80 ປີກ່ອນຫນ້ານີ້ແລະນໍາໃຊ້ກັບວັດສະດຸ deformable.ໃນການສຶກສາໃຫມ່ຂອງພວກເຂົາ, ທີມງານ MIT ໄດ້ນໍາໃຊ້ recrystallization ໂດຍກົງກັບ superalloys ພິມ 3D.
ທີມງານໄດ້ທົດສອບວິທີການນີ້ກ່ຽວກັບ superalloys nickel ພິມ 3D, ໂລຫະທີ່ມັກໂຍນແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນ turbines ອາຍແກັສ.ໃນການທົດລອງຫຼາຍໆຄັ້ງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ວາງຕົວຢ່າງ 3D-printed ຂອງ superalloys ຄ້າຍຄື rod ໃນອາບນ້ໍາອຸນຫະພູມຫ້ອງໂດຍກົງພາຍໃຕ້ການ induction coil.ເຂົາເຈົ້າຄ່ອຍໆດຶງໄມ້ເທົ້າອອກຈາກນໍ້າ ແລະຜ່ານເສັ້ນລວດດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ຕ່າງກັນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຂອງເຊືອກຢ່າງມີອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 1200 ຫາ 1245 ອົງສາເຊ.
ພວກເຂົາເຈົ້າພົບວ່າການດຶງ rod ໃນຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ (2.5 ມິນລິແມັດຕໍ່ຊົ່ວໂມງ) ແລະໃນອຸນຫະພູມສະເພາະໃດຫນຶ່ງ (1235 ອົງສາເຊນຊຽດ) ສ້າງ gradient ອຸນຫະພູມສູງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງໃນ microstructure ລະອຽດຂອງສື່ພິມໄດ້.
Cordero ອະທິບາຍວ່າ "ວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນເປັນອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ເອີ້ນວ່າ dislocations, ເຊັ່ນ spaghetti ທີ່ແຕກຫັກ," Cordero ອະທິບາຍ.“ເມື່ອທ່ານໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ, ຂໍ້ບົກພ່ອງເຫຼົ່ານີ້ຈະຫາຍໄປແລະສ້າງໃຫມ່, ແລະເມັດພືດສາມາດເຕີບໂຕໄດ້.ເມັດພືດໂດຍການດູດເອົາວັດສະດຸທີ່ບົກພ່ອງແລະເມັດພືດຂະຫນາດນ້ອຍ - ຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າ recrystallization.”
ຫຼັງຈາກເຮັດຄວາມເຢັນຂອງເຊືອກທີ່ເຮັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກວດກາໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງພວກເຂົາໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດທາງ optical ແລະເອເລັກໂຕຣນິກແລະພົບວ່າເມັດຈຸລະທັດທີ່ຖືກພິມອອກຂອງວັດສະດຸໄດ້ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍເມັດ "ຄໍລໍາ", ຫຼືຍາວ, ຄ້າຍຄືໄປເຊຍກັນທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າຕົ້ນສະບັບ. ເມັດພືດ..
Dominic Peach ຜູ້ຂຽນຜູ້ນໍາກ່າວວ່າ "ພວກເຮົາໄດ້ປັບປຸງໂຄງສ້າງໃຫມ່ຢ່າງສົມບູນ"."ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກເຮົາສາມາດເພີ່ມຂະຫນາດເມັດໂດຍຄໍາສັ່ງຫຼາຍຂະຫນາດເພື່ອສ້າງເປັນຈໍານວນຫລາຍຂອງເມັດຖັນ, ເຊິ່ງທາງທິດສະດີຄວນນໍາໄປສູ່ການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄຸນສົມບັດ creep."
ທີມງານຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກເຂົາສາມາດຄວບຄຸມອັດຕາການດຶງແລະອຸນຫະພູມຂອງຕົວຢ່າງ rod ເພື່ອປັບຂະຫນາດເມັດພືດທີ່ເຕີບໃຫຍ່ຂອງວັດສະດຸ, ສ້າງພື້ນທີ່ຂອງຂະຫນາດເມັດພືດແລະທິດທາງສະເພາະ.ການຄວບຄຸມລະດັບນີ້ສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດພິມແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ທີ່ມີໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກສະເພາະທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການປັບໃຫ້ເຫມາະສົມກັບສະພາບການດໍາເນີນງານສະເພາະ, Cordero ເວົ້າ.
Cordero ວາງແຜນທີ່ຈະທົດສອບການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຂອງຊິ້ນສ່ວນພິມ 3D ທີ່ໃກ້ຊິດກັບແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine.ທີມງານຍັງຊອກຫາວິທີທີ່ຈະເລັ່ງຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານ creep ຂອງໂຄງສ້າງທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າຄາດຄະເນວ່າການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນສາມາດເຮັດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງຂອງການພິມ 3D ເພື່ອຜະລິດແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ຊັ້ນອຸດສາຫະກໍາທີ່ມີຮູບຮ່າງແລະຮູບແບບທີ່ສັບສົນຫຼາຍ.
ທ່ານ Cordero ກ່າວວ່າ "ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືແລະເລຂາຄະນິດຂອງແຜ່ນໃບ ໃໝ່ ຈະເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກອາຍແກັສທີ່ອີງໃສ່ແຜ່ນດິນແລະ, ໃນທີ່ສຸດ, ເຄື່ອງຈັກເຮືອບິນມີປະສິດຕິພາບສູງ," Cordero ກ່າວ."ຈາກທັດສະນະພື້ນຖານ, ນີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ CO2 ໂດຍການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້."
ເວລາປະກາດ: 15-11-2022
