অলাভজনক সংস্থা, মিডিয়া এবং জনসাধারণ ক্রিয়েটিভ কমন্স অ্যাট্রিবিউশন অ-বাণিজ্যিক, অ-উত্পাদিত লাইসেন্সের অধীনে এমআইটি প্রেস অফিসের ওয়েবসাইট থেকে ছবি ডাউনলোড করতে পারে।আপনি অবশ্যই প্রদত্ত ছবিগুলি সংশোধন করবেন না, শুধুমাত্র সঠিক আকারে ক্রপ করুন৷ছবি অনুলিপি করার সময় ক্রেডিট ব্যবহার করা আবশ্যক;নিচে উল্লেখ করা না থাকলে ছবির জন্য "MIT" ক্রেডিট।
এমআইটি-তে বিকশিত একটি নতুন তাপ চিকিত্সা 3D মুদ্রিত ধাতুগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচারকে পরিবর্তন করে, উপাদানটিকে শক্তিশালী এবং চরম তাপীয় অবস্থার জন্য আরও প্রতিরোধী করে তোলে।এই প্রযুক্তিটি গ্যাস টারবাইন এবং জেট ইঞ্জিনগুলির জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ব্লেড এবং ভ্যানগুলির 3D মুদ্রণ সক্ষম করতে পারে যা বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে, জ্বালানী খরচ এবং শক্তির দক্ষতা কমাতে নতুন ডিজাইনগুলিকে সক্ষম করে৷
আজকের গ্যাস টারবাইন ব্লেডগুলি একটি ঐতিহ্যগত ঢালাই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয় যেখানে গলিত ধাতুকে জটিল আকারে ঢেলে দেওয়া হয় এবং দিকনির্দেশকভাবে শক্ত করা হয়।এই উপাদানগুলি গ্রহের সবচেয়ে তাপ-প্রতিরোধী ধাতব সংকর ধাতুগুলি থেকে তৈরি করা হয়েছে, কারণ এগুলি অত্যন্ত গরম গ্যাসে উচ্চ গতিতে ঘোরানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, পাওয়ার প্ল্যান্টে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার কাজ বের করে এবং জেট ইঞ্জিনগুলির জন্য থ্রাস্ট প্রদান করে৷
3D প্রিন্টিং ব্যবহার করে টারবাইন ব্লেড উৎপাদনে একটি ক্রমবর্ধমান আগ্রহ রয়েছে, যা পরিবেশগত এবং অর্থনৈতিক সুবিধার পাশাপাশি নির্মাতাদের আরও জটিল এবং শক্তি-দক্ষ জ্যামিতি সহ দ্রুত ব্লেড তৈরি করতে দেয়।কিন্তু 3D প্রিন্ট টারবাইন ব্লেডের প্রচেষ্টা এখনও একটি বড় বাধা অতিক্রম করতে পারেনি: হামাগুড়ি।
ধাতববিদ্যায়, ক্রীপকে ধ্রুব যান্ত্রিক চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অপরিবর্তনীয়ভাবে বিকৃত করার প্রবণতা হিসাবে বোঝা হয়।গবেষকরা যখন টারবাইন ব্লেড মুদ্রণের সম্ভাবনা অন্বেষণ করছিলেন, তখন তারা দেখতে পান যে মুদ্রণ প্রক্রিয়াটি দশ থেকে শত মাইক্রোমিটার পর্যন্ত আকারের সূক্ষ্ম দানা তৈরি করে - একটি মাইক্রোস্ট্রাকচার যা বিশেষভাবে হামাগুড়ি দেওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ।
"অভ্যাসগতভাবে, এর মানে হল যে গ্যাস টারবাইনের আয়ু কম হবে বা কম সাশ্রয়ী হবে," বলেছেন জাচারি কর্ডেরো, এমআইটি-তে মহাকাশের বোয়িং প্রফেসর।"এগুলি ব্যয়বহুল খারাপ ফলাফল।"
Cordero এবং সহকর্মীরা একটি অতিরিক্ত তাপ চিকিত্সা পদক্ষেপ যোগ করে 3D মুদ্রিত সংকর ধাতুগুলির গঠন উন্নত করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন যা মুদ্রিত উপাদানের সূক্ষ্ম দানাগুলিকে বৃহত্তর "কলামার" দানায় পরিণত করে - একটি শক্তিশালী মাইক্রোস্ট্রাকচার যা উপাদানের ক্রীপ সম্ভাবনাকে কমিয়ে দেয়।উপাদান কারণ "স্তম্ভ" সর্বাধিক চাপের অক্ষের সাথে সারিবদ্ধ।অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং-এ আজ যে পদ্ধতির উল্লেখ করা হয়েছে তা গ্যাস টারবাইন ব্লেডের শিল্প 3D মুদ্রণের পথ প্রশস্ত করে, গবেষকরা বলছেন।
"অদূর ভবিষ্যতে, আমরা আশা করি যে গ্যাস টারবাইন নির্মাতারা তাদের ব্লেডগুলি বড় আকারের সংযোজক উত্পাদন কেন্দ্রগুলিতে মুদ্রণ করবে এবং তারপরে আমাদের তাপ চিকিত্সা ব্যবহার করে সেগুলিকে পোস্ট-প্রসেস করবে," কর্ডেরো বলেছেন।"3D প্রিন্টিং নতুন কুলিং আর্কিটেকচারগুলিকে সক্ষম করবে যা টারবাইনের তাপীয় দক্ষতা বাড়াতে পারে, কম জ্বালানী পোড়ানোর সময় এবং শেষ পর্যন্ত কম কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত করার সময় একই পরিমাণ শক্তি উৎপাদন করতে পারে।"
কর্ডেরোর গবেষণার সহ-লেখক ছিলেন প্রধান লেখক ডমিনিক পিচি, ক্রিস্টোফার কার্টার, এবং ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির আন্দ্রেস গার্সিয়া-জিমেনেজ, আরবানা-চ্যাম্পেইনের ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের অনুগ্রহপ্রদা মুকুন্দন এবং মেরি-আগাথা শার্পান এবং ডোনোভান লিওনার্ড অফ ইলিনয়। রিজ জাতীয় পরীক্ষাগার।
দলের নতুন পদ্ধতি হল দিকনির্দেশনামূলক পুনঃক্রিস্টালাইজেশনের একটি রূপ, একটি তাপ চিকিত্সা যা একটি গরম অঞ্চলের মধ্য দিয়ে একটি সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত হারে উপাদানকে স্থানান্তরিত করে, উপাদানের অনেকগুলি আণুবীক্ষণিক দানাকে বৃহত্তর, শক্তিশালী, আরও অভিন্ন স্ফটিকগুলিতে যুক্ত করে।
দিকনির্দেশক পুনঃক্রিস্টালাইজেশন 80 বছরেরও বেশি আগে উদ্ভাবিত হয়েছিল এবং বিকৃতযোগ্য উপকরণগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছিল।তাদের নতুন গবেষণায়, একটি এমআইটি দল 3D মুদ্রিত সুপারঅ্যালয়গুলিতে নির্দেশিত পুনঃক্রিস্টালাইজেশন প্রয়োগ করেছে।
দলটি 3D প্রিন্টেড নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়, ধাতু সাধারণত ঢালাই এবং গ্যাস টারবাইনে ব্যবহৃত এই পদ্ধতিটি পরীক্ষা করে।পরীক্ষা-নিরীক্ষার একটি সিরিজে, গবেষকরা রডের মতো সুপারঅ্যালোয়ের 3D-মুদ্রিত নমুনাগুলি একটি কক্ষ-তাপমাত্রার জলের স্নানে সরাসরি একটি আবেশ কুণ্ডলীর নীচে রেখেছিলেন।তারা ধীরে ধীরে প্রতিটি রডকে পানি থেকে টেনে এনে বিভিন্ন গতিতে একটি কয়েলের মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে, উল্লেখযোগ্যভাবে রডগুলিকে 1200 থেকে 1245 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গরম করে।
তারা দেখেছে যে একটি নির্দিষ্ট গতিতে (2.5 মিলিমিটার প্রতি ঘন্টা) এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (1235 ডিগ্রি সেলসিয়াস) রডটি টানলে একটি খাড়া তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয় যা প্রিন্ট মিডিয়ার সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচারে একটি পরিবর্তনের সূত্রপাত করে।
"বস্তুটি ছোট ছোট কণা হিসাবে শুরু হয় যাকে স্থানচ্যুতি বলা হয়, ভাঙা স্প্যাগেটির মতো," কর্ডেরো ব্যাখ্যা করেছিলেন।“যখন আপনি উপাদান গরম করেন, তখন এই ত্রুটিগুলি অদৃশ্য হয়ে যায় এবং পুনর্নির্মাণ হয় এবং শস্যগুলি বাড়তে পারে।ত্রুটিপূর্ণ উপাদান এবং ছোট দানা শোষণ করে শস্য - একটি প্রক্রিয়া যাকে বলা হয় পুনঃক্রিস্টালাইজেশন।"
তাপ-চিকিত্সা করা রডগুলিকে শীতল করার পরে, গবেষকরা অপটিক্যাল এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে তাদের মাইক্রোস্ট্রাকচার পরীক্ষা করে দেখেছেন যে উপাদানটির অঙ্কিত মাইক্রোস্কোপিক দানাগুলি "কলামার" দানা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে, বা দীর্ঘ, স্ফটিক-সদৃশ অঞ্চলগুলি মূলের চেয়ে অনেক বড়। শস্য.
"আমরা সম্পূর্ণরূপে পুনর্গঠন করেছি," প্রধান লেখক ডমিনিক পীচ বলেছেন।"আমরা দেখাই যে আমরা প্রচুর পরিমাণে স্তম্ভের দানা তৈরি করতে শস্যের আকারকে অনেকগুলি আদেশ দ্বারা বৃদ্ধি করতে পারি, যা তাত্ত্বিকভাবে ক্রীপ বৈশিষ্ট্যগুলিতে একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতির দিকে পরিচালিত করবে।"
দলটি আরও দেখিয়েছে যে তারা উপাদানের ক্রমবর্ধমান দানাগুলিকে সূক্ষ্মভাবে সুরক্ষিত করতে, নির্দিষ্ট শস্যের আকার এবং অভিযোজনের অঞ্চল তৈরি করতে রডের নমুনার টান হার এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।এই স্তরের নিয়ন্ত্রণ নির্মাতাদের সাইট-নির্দিষ্ট মাইক্রোস্ট্রাকচারের সাথে টারবাইন ব্লেড মুদ্রণ করার অনুমতি দিতে পারে যা নির্দিষ্ট অপারেটিং অবস্থার জন্য তৈরি করা যেতে পারে, কর্ডেরো বলেছেন।
Cordero টারবাইন ব্লেডের কাছাকাছি 3D মুদ্রিত অংশগুলির তাপ চিকিত্সা পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করেছে।দলটি প্রসার্য শক্তি ত্বরান্বিত করার পাশাপাশি তাপ চিকিত্সা করা কাঠামোর ক্রীপ প্রতিরোধের পরীক্ষা করার উপায়গুলিও সন্ধান করছে।তারা তখন অনুমান করে যে তাপ চিকিত্সা আরও জটিল আকার এবং নিদর্শন সহ শিল্প-গ্রেড টারবাইন ব্লেড তৈরি করতে 3D প্রিন্টিংয়ের ব্যবহারিক প্রয়োগকে সক্ষম করতে পারে।
"নতুন ব্লেড এবং ব্লেড জ্যামিতি স্থল-ভিত্তিক গ্যাস টারবাইন এবং শেষ পর্যন্ত, বিমানের ইঞ্জিনগুলিকে আরও শক্তি দক্ষ করে তুলবে," কর্ডেরো বলেছেন৷"একটি বেসলাইন দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি এই ডিভাইসগুলির দক্ষতা উন্নত করে CO2 নির্গমন কমাতে পারে।"
পোস্টের সময়: নভেম্বর-15-2022
