ای ٹی ایچ زیورک کے طلباء نے ایک لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن مشین تیار کی ہے جو گول اجزاء کو پرنٹ کرنے کے لئے سرکلر ٹول کے راستے پر چلتی ہے ، جو ایک ہی وقت میں متعدد دھاتوں کی پروسیسنگ کی اجازت دیتی ہے۔ یہ نظام مینوفیکچرنگ کے وقت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے اور ایرو اسپیس اور صنعت کے لئے نئے امکانات کھولتا ہے۔ ای ٹی ایچ نے مشین کے لئے پیٹنٹ کی درخواست دائر کی ہے ، اور نتائج میں شائع ہوتے ہیںسی آر پی اینالز.
آج ، عملی طور پر تمام جدید راکٹ انجن تھری ڈی پرنٹنگ پر انحصار کرتے ہیں تاکہ ان کی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ ڈھانچے اور فنکشن کے مابین سخت جوڑے کے ساتھ بنایا جاسکے۔ ای ٹی ایچ زیورک کے طلباء نے اب ایک تیز رفتار ملٹی میٹریل میٹل پرنٹر تیار کیا ہے: ایک لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن مشین جو پاؤڈر جمع اور گیس کے بہاؤ نوزلز کو گھومتی ہے جب یہ پرنٹ ہوتی ہے ، جس کا مطلب ہے کہ یہ بیک وقت اور بغیر کسی عمل کے کئی دھاتوں پر عملدرآمد کرسکتا ہے۔ مشین بنیادی طور پر دھات کے پرزوں کی 3D پرنٹنگ کو تبدیل کرسکتی ہے ، جس کے نتیجے میں پیداوار کے وقت اور لاگت میں نمایاں کمی واقع ہوسکتی ہے۔
اپنے پانچویں اور چھٹے سیمسٹروں میں چھ بیچلر کے طلباء کی ٹیم نے فوکس پروجیکٹ ریپچر کے حصے کے طور پر ای ٹی ایچ پروفیسر مارکس بامباچ اور سینئر سائنسدان مائیکل ٹکر کی رہنمائی میں ایڈوانس مینوفیکچرنگ لیب میں نئی مشین تیار کی۔ محض نو مہینوں میں ، طلباء کو احساس ہوا ، ان کے خیال کی تعمیر اور جانچ کی۔ اس مشین کا مقصد خاص طور پر ایرو اسپیس میں ایپلی کیشنز کا مقصد ہے جس میں تقریبا بیلناکار جیومیٹریوں کی خاصیت ہے ، جیسے راکٹ نوزلز اور ٹربومیچینری ، لیکن یہ مکینیکل انجینئرنگ کے لئے بھی وسیع دلچسپی کا حامل ہے۔
جدید ٹیکنالوجی تک رسائی فراہم کرنا
پروجیکٹ لیڈ ٹکر نے وضاحت کی ہے کہ یہ منصوبہ ایک بہت ہی خاص چیلنج سے ہوا ہے: سوئس اکیڈمک اسپیس انیشی ایٹو ، ایرس کے لئے بائلی مائع ایندھن والے راکٹ نوزلز تیار کرنا ، جو خلا میں پہنچنے کے نظارے کے ساتھ اپنے راکٹ بنا رہا ہے۔ اگلے چند سالوں میں ، ارس کا مقصد 100 کلومیٹر کی اونچائی پر واقع کریمن لائن-بین الاقوامی سطح پر تسلیم شدہ جگہ کی حدود تک پہنچنا ہے ، جس سے آگے ماحول خاص طور پر طیارے کے ذریعہ پرواز کی حمایت کرنے کے لئے بہت پتلا ہے۔
توسیع شدہ لانچ کے دوران شدید گرمی اور دباؤ کا مقابلہ کرنے کے ل Rock ، راکٹ نوزلز کو مثالی طور پر متعدد دھاتوں سے بنایا جانا چاہئے۔ مثال کے طور پر ، ان کا داخلہ مربوط کولنگ چینلز اور گرمی سے بچنے والے نکل کھوٹ کے بیرونی حصے کے ساتھ حرارت سے چلنے والے تانبے سے بنا ہوسکتا ہے۔ ٹکر کا کہنا ہے کہ "ہماری اسٹوڈنٹ راکٹ ٹیم جیسے چھوٹے کھلاڑیوں کے لئے ، اس طرح کی کثیر مادے والی ٹیکنالوجی اب تک بہت پیچیدہ اور بہت مہنگی رہی ہے ، جس سے اسے پہنچ سے دور کردیا گیا ہے۔"
گھماؤ 3D پرنٹنگ
نئی مشین کا دل ایک گھومنے والا پلیٹ فارم ہے جو تیز رفتار پرنٹنگ کے عمل کو قابل بناتا ہے۔ روایتی ریکٹ لائنر لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن مشینوں کے برعکس ، جہاں ہر پرت کے پگھلنے کے بعد پاؤڈر کی ایک نئی پرت کا اطلاق کرنا پڑتا ہے ، اس کے گھومنے والے پلیٹ فارم کی بدولت ریپیوچر مشین نان اسٹاپ کام کرتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پاؤڈر بیک وقت لیزر کے ذریعہ لاگو اور فیوز ہوتا ہے ، جس سے پیداواری صلاحیت میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ اس سے بیلناکار اجزاء کے لئے مینوفیکچرنگ کا وقت دو تہائی سے زیادہ کم ہوجاتا ہے۔
ٹکر کہتے ہیں ، "یہ عمل ایرو اسپیس انڈسٹری میں راکٹ نوزلز ، گھومنے والے انجنوں اور بہت سے دوسرے اجزاء کے لئے مثالی طور پر موزوں ہے۔" انہوں نے مزید کہا ، "ان کا عام طور پر ایک بڑا قطر لیکن بہت پتلی دیواریں ہیں۔" اگرچہ مشین غیر محورات یا حتی کہ حصوں کی صفوں کو تیار کرنے کی بھی صلاحیت رکھتی ہے ، لیکن گھومنے کا طریقہ خاص طور پر اس جیومیٹری کو تیار کرنے کے لئے خاص طور پر موثر ہے۔
بیک وقت دو دھاتوں کی طباعت
گھومنے والی مشین ایک ہی آپریشن میں دو مختلف دھاتوں پر کارروائی کر سکتی ہے۔ روایتی نظاموں کے لئے کئی مراحل اور دھات کے پاؤڈر کی بہت زیادہ مقدار کی ضرورت ہوتی ہے۔ چونکہ مخلوط پاؤڈر کی علیحدگی اور بازیافت ایک کھلا چیلنج بنی ہوئی ہے ، آج اس پاؤڈر کا بیشتر حصہ ضائع ہوجاتا ہے۔ نیا طریقہ صرف اس مواد کو جمع کرتا ہے جہاں اصل میں جزو کے اندر اس کی ضرورت ہوتی ہے ، اس طرح فضلہ کو کم کرتا ہے۔
مشین میں ایک ایسا طریقہ کار پیش کیا گیا ہے جو اس علاقے پر غیر فعال گیس کو اڑا دیتا ہے جہاں پاؤڈر فیوز ہوتا ہے۔ یہ جزو کو آکسائڈائزنگ سے روکتا ہے جب اسے چھپی ہوئی ہے۔ کاجل ، اسپیٹر اور دیگر ضمنی مصنوعات کو باقاعدگی سے کسی دکان کے ذریعے نکالا جاتا ہے۔ ٹکر کا کہنا ہے کہ "پہلے تو ہم نے اس حد تک کم سمجھا کہ گیس کے بہاؤ کا طریقہ کار مصنوعات کے معیار کو کس حد تک متاثر کرتا ہے۔" "اب ہم جانتے ہیں کہ یہ بہت اہم ہے۔" نئی تیار شدہ مشین کے گھومنے والے فن تعمیر کی بدولت ، مقامی گیس کے بہاؤ کے حالات کو روایتی مشین کے مقابلے میں کہیں زیادہ مضبوطی سے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔
معیاری اجزاء کے بجائے اپنی مرضی کے مطابق
ناول لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن مشین تیار کرتے وقت طلباء کو متعدد تکنیکی چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑا ، ان میں سے ایک میں گیس انلیٹ اور پاؤڈر کی فراہمی کی گردش کے ساتھ اسکیننگ لیزر کی ہم آہنگی شامل تھی۔ اس کے علاوہ ، چونکہ مشین کے لئے درکار بہت سے حصے تجارتی طور پر دستیاب نہیں ہیں ، ٹیم نے اپنا ڈیزائن کیا۔ ان میں گیس inlet کے لئے ایک گھومنے والا کنکشن اور ایک ایسا نظام شامل ہے جو آپریشن کے دوران پاؤڈر کو خود بخود ریفل کرتا ہے۔
بہر حال ، طلباء کی ٹیم ایک ایسی مشین بنانے میں کامیاب ہوگئی ہے جو صنعتی اطلاق کے لئے تقریبا تیار نظر آتی ہے۔ ٹکر کے ل this ، یہ فوکس پروجیکٹ کی ایک خاص بات تھی: "حقیقت یہ ہے کہ طلباء کی ایک ٹیم نے نو مہینوں میں ایک کام کرنے والی مشین تیار کی اور تعمیر کی۔"
ایرو اسپیس ، ای موبلٹی اور بہت کچھ کی صلاحیت
عام طور پر اے آر آئی اور ایرو اسپیس انڈسٹری کے لئے ٹھوس ایپلی کیشنز کے ساتھ ساتھ ، ٹیم دوسرے شعبوں ، جیسے ہوائی جہاز اور گیس ٹربائنوں میں ، اور الیکٹرک موٹروں کے لئے ممکنہ درخواستوں کو دیکھتی ہے ، جہاں رنگ کے سائز والے جیومیٹری معمول ہیں۔ اس کی نیاپن اور زبردست تجارتی صلاحیت کی وجہ سے ، روٹری ملٹی میٹریل لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن ٹکنالوجی کا احاطہ کرتے ہوئے ETH کے ذریعہ پیٹنٹ کی درخواست دائر کی گئی تھی ، جس کے بعد سے ETH SPARK ایوارڈ کے لئے نامزد کیا گیا ہے۔
پروٹو ٹائپ کے ساتھ اب تک تیار کردہ اجزاء کا قطر 20 سینٹی میٹر تک ہے۔ ریسرچ ٹیم اب اس عمل کو تیز رفتار اور بڑے قطروں تک پہنچانے پر غور کر رہی ہے ، اور وہ فی الحال اس انقلابی ٹیکنالوجی کو مزید ترقی دینے اور ان کی تعیناتی کے لئے ان کے ساتھ تعاون کرنے کے لئے صنعت کے شراکت داروں کی تلاش میں ہیں۔
