مطالعه آزمایشگاهی پویایی قطرات باعث بهبود چاپ سه بعدی می شود


مقایسه بین فرم مشاهده شده قطره ای که هنگام تجزیه (الف) خارج می شود و فرم شبیه سازی شده یک قطره (ب) تحت شرایط عملیاتی مختلف که به شرایط آزمایش نزدیک می شود ، خارج می شود. شکل قطره شبیه سازی شده با آزمایش تفاوت قابل توجهی دارد و بر این واقعیت تأکید دارد که به نظر می رسد فیزیک پایه در این مدل وجود ندارد. اعتبار: اندی پاسکال / LLNL

تیمی از دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (LLNL) روند بیرون راندن قطرات را در یک تکنیک سه بعدی چاپ فلز در حال ظهور به نام “متلاشی کردن فلز مایع” (LMJ) شبیه سازی کرده اند که این یک جنبه حیاتی از توسعه مداوم فن آوری های چاپ فلزات مایع است.

در این مقاله ، تیم شبیه سازی قطرات فلزی را در طول LMJ توصیف می کند ، فرآیند جدیدی که در آن قطرات فلز مایع مذاب از نازل خارج می شود و یک لایه سه بعدی چاپ می شود. این فرآیند نیازی به لیزر یا پودر فلز ندارد و بیشتر شبیه تکنیک های چاپ جوهر افشان است.

با استفاده از این مدل ، محققان پویایی اولیه پوسیدگی قطرات فلز را که برای بهبود درک LMJ ضروری است ، مطالعه کردند. محققان گفتند ، LMJ نسبت به روش های مبتنی بر پودر مزایایی دارد زیرا طیف وسیعی از مواد را فراهم می کند و نیازی به تولید یا پردازش پودرهای خطرناک ندارد. مجله فیزیک سیالات این مطالعه را در تاریخ 25 نوامبر منتشر کرد ، جایی که او به عنوان سردبیر انتخاب شد.

اندی پاسکال ، یکی از نویسندگان کتاب گفت: “در حال حاضر ، ما درک درستی از تمام فیزیک هایی که فقط در هنگام افت قطره از جت فلزی اتفاق می افتد نداریم. “این مدل به مکانیسم های فیزیکی دیگری اشاره دارد که ممکن است لازم باشد برای کاهش شکاف بین آزمایش و مدل سازی در نظر گرفته شود.”

برای انجام تحقیقات ، تیم تحقیقاتی یک چاپگر فلزی مایع شخصی سازی کرده که توانایی دوز قطرات قلع را دارد. در ترکیب با فیلم پرسرعت ، چاپگر به عنوان یک نمونه آزمایشی برای چاپ به صورت آزاد ، قطرات درخواستی عمل می کند و به تیم اجازه می دهد تا در طول فرآیند دفع ، پویایی دقیق قطرات را ردیابی کند.

تجزیه و تحلیل ویدئو به محققان امکان ساخت یک مدل محاسباتی برای شبیه سازی ریخت شناسی قطرات فلزی در حین دفع را داد و نشان داد که این قطرات مانند یک “قرص” اکسترود شده بدون تشکیل دم عمل می کنند.

این مطالعه نشان می دهد که اگرچه LMJ بسیار پایدار و قابل تکرار است ، اما مدل سازی آن نیز بسیار دشوار است. در آینده ، این تیم قصد دارد تا بیرون راندن قطرات را در طیف وسیعی از پارامترهای فن آوری بررسی کند و به دنبال درک بهتر عوامل موثر بر شکل قطره ، پوسیدگی و تشکیل ماهواره ، از جمله اثرات حرارتی ، ترشوندگی و نقش اکسیدهای سطح باشد.


مدل جدید ، توصیف تغییر شکل و پوسیدگی قطرات ، می تواند به بهبود چاپ و پاشش در مقیاس نانو کمک کند


اطلاعات بیشتر:
ویکتور A. بک و دیگران مطالعه ترکیبی عددی و تجربی برای روشن کردن پویایی تجزیه اولیه هنگام چاپ قطرات فلز مایع در صورت درخواست ، فیزیک سیالات (2020) DOI: 10.1063 / 5.0029438

تهیه شده توسط آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور

نقل قول: مطالعه آزمایشگاهی پیشرفت دینامیک قطرات در چاپ سه بعدی (2020 ، 4 دسامبر) ، در 4 دسامبر سال 2020 از https://phys.org/news/2020-12-lab-droplet-dynamics-advances- بازیابی شده است d.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور تحقیق خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*