مواد و ساخت پیشرفته

آلیاژ حافظه­ دار، یک آلیاژ بین فلزی است که در صورت حرارت دیدن از قابلیت تغییر شکل و بازگشت به حالت اولیه برخوردار است. این آلیاژها اثری شبه الاستیک دارند که به مکانیسم عملکردی آن‌ها بر می‌گردد. آلیاژهای حافظه­ دار خاصیت حافظه­دار بودن شکلی را به دلیل دو فاز بین فلزی منحصر به فرد، یعنی آستنیت و مارتنزیت به دست آورده‌اند. نایتینول یکی از متداول­‌ترین آلیاژهای حافظه ­دار شناخته شده است که تولید آن با چالش­ های متعددی همراه است. روش‌­های ساخت افزودنی به عنوان یک راه جایگزین می­توانند بخش عمده­ ای از این مشکلات را برطرف کنند؛ اما انتخاب متغیرهای بهینه‌­ی ساخت و تاثیر آنها بر خواص محصول نهایی همواره یک چالش عمده برای تمامی گروه‌­های تحقیقاتی دنیا بوده است. 

بر اساس تازه ­ترین تحقیقات، آلیاژ حافظه ­دار شکلی NiTiFe با روش همجوشی لیزری بستر پودر از طریق پودر NiTiFe از پیش مخلوط شده با موفقیت تولید شده است. در این مطالعه، آلیاژ حافظه­دار شکلی NiTiFe با تکنیک همجوشی لیزری بستر پودری از طریق مخلوط ­سازی مکانیکی آهن خالص و پودرهای NiTi پیش آلیاژ شده ساخته شده است. نتایج این بررسی­ها نشان داده است کاهش توان لیزر و سرعت اسکن لیزر به تولید خوب آلیاژ NiTiFe به روش ساخت افزایشی (چاپ سه بعدی) کمک می­کند. در واقع چگالی انرژی حجمی بالای حاصل از توان لیزر کم همراه با سرعت کم اسکن لیزر به چاپ ­پذیری خوب آلیاژ NiTiFe، که به همجوشی کافی پودرهای مخلوط نسبت داده می­شود، کمک می­کند. و بر این اساس، همانطور که نتایج آزمایشات متالوگرافی نشان داده است، ساختار ریزدانه ستونی برای قطعات چاپ شده (تولید شده) به دست می­ آید.

نتایج این بررسی تایید می ­کند که ساخت افزایشی آلیاژهای سه تایی NiTiFe را می­توان با مواد اولیه مخلوط پودری کم هزینه، که قابلیت چاپ و ریزساختار آن را می­توان با پارامترهای فرآیند ساخت تنظیم کرد، به دست آورد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X22014549

https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/powder-bed-fusion/