Endurkristöllun hitameðferðartækni

Þunn stöng úr þrívíddarprentuðu ofurblendi er dregin úr vatnsbaði og látin fara í gegnum örvunarspólu, þar sem hún er hituð að hitastigi sem breytir örbyggingu þess og gerir efnið teygjanlegra.

Gathverflablöð eru venjulega framleidd með hefðbundnum steypuferlum. Framleiðendur hella bráðnum málmi í flókin mót, leyfa honum að storkna í stefnu, nota síðan margs konar vinnsluverkfæri til að klára loka málmhlutana. Blöðin verða að geta snúist á miklum hraða í mjög heitum lofttegundum til að framleiða rafmagn í virkjunum og útvega þotuhreyfla.

Hins vegar er vaxandi áhugi á að framleiða túrbínublöð með þrívíddarprentun, aðferð sem er umhverfisvæn og hagkvæm og gerir framleiðendum kleift að framleiða flóknari og orkunýtnari rúmfræði blaða. Því miður er stór hindrun sem þarf að yfirstíga: skrið.

Skrið er tilhneiging málma til að afmyndast varanlega við viðvarandi vélrænt álag og hækkað hitastig. Fyrri rannsóknir hafa leitt í ljós að þrívíddarprentunarferlið framleiðir fínar agnir á bilinu tugir upp í hundruð míkron að stærð. Þótt hún sjáist varla með berum augum er þessi örbygging sérstaklega næm fyrir skrið.

„Í raun þýðir þetta að gasturbínurnar munu hafa styttri endingartíma eða vera minna eldsneytisnýtnar,“ útskýrir Zachary Cordero, Boeing starfsþróunarprófessor í flug- og geimvísindum við MIT.

Til að leysa þetta vandamál fundu Cordero og félagar leið til að bæta uppbyggingu þrívíddarprentaðra málmblöndur með því að bæta við nýju hitameðferðarskrefinu. Þessi aðferð breytir fínu kornunum í prentuðu efninu í stærri „súlu“ korn, sterkari örbyggingu sem lágmarkar skrið í efninu. Korn "súlurnar" eru í takt við ás hámarks streitu.

Höfundar nýju rannsóknarinnar halda því fram að ný hitameðhöndlunaraðferð gæti gjörbylta iðnaðar þrívíddarprentun á gasturbínublöðum.

Cordero sagði: "Í náinni framtíð gerum við ráð fyrir að framleiðendur gastúrbínu prenti blöð sín og blöð í stórum aukefnaverksmiðjum og vinnist síðan eftir með því að nota hitameðhöndlunina okkar. 3D prentun mun gera nýjan kæliarkitektúra sem mun bæta varma skilvirkni hverfli og framleiðir þar með sama magn af raforku en brennir minna eldsneyti og losar að lokum minna koltvísýring.“

Uppsetning stefnubundinnar endurkristöllunar. Fjarlægðu sýnið úr kælivökvanum í gegnum heita svæðið. Brattur varmahalli framan við heita svæðið viðheldur háum losunarþéttleika sem leiðir til endurkristöllunarframhliðarinnar.

​