محققان دانشگاه ولورهمپتون، با همکاری مرکز فناوری نجوم بریتانیا (UK ATC) و منبع نور الماس (DLS)، یک مطالعه پیشگام را برای بررسی استفاده از تولید افزودنی مس برای بهینه‌سازی جاذب‌های سنکروترون انجام داده‌اند. این پروژه گامی رو به جلو در استفاده از پرینت سه بعدی برای بهبود عملکرد و عملکرد اجزا در سیستم های سنکروترون است.
مس به دلیل خواص حرارتی و الکتریکی استثنایی خود شناخته شده است و آن را به یک ماده حیاتی در کاربردهایی مانند حمل و نقل برقی و تولید سبز تبدیل می کند. با این حال، چالش‌های مرتبط با پردازش مس با استفاده از همجوشی بستر پودر پرتو لیزری (PBF-LB) از لحاظ تاریخی پذیرش گسترده‌تر آن را در تولید افزودنی‌های فلزی محدود کرده است. همکاری بین این نهادها به دنبال غلبه بر این موانع است.
جذب کننده های سنکروترون: طراحی مجدد برای کارایی
مرکز نوآوری و تحقیقات مهندسی (CEIR) در دانشگاه ولورهمپتون، که از سال 1999 در خط مقدم PBF-LB بوده است، نقش کلیدی در طراحی مجدد جاذب‌های سنکروترون ایفا کرد. با استفاده از ماشین‌های EOS M290 AM، این تیم توانست کانال‌های خنک‌کننده و ساختارهای ژیروید را که برای بهبود اتلاف حرارتی و کاهش وزن مواد حیاتی هستند، ادغام کنند.
آزمایشات اولیه نتایج امیدوارکننده ای را نشان می دهد. اجزای جاذب بازطراحی شده کاهش دما تا 20 درصد، کاهش 80 درصدی وزن و یکپارچگی از 21 قطعه به 1 را نشان دادند. این پیشرفت ها نه تنها عملکرد جاذب را بهینه می کند، بلکه فرآیند تولید را نیز ساده می کند.
پروفسور آرون آرجونان، مدیر مرکز نخبگان برای مهارت‌های تولید (ECMS)، بر اهمیت این کار تأکید کرد و گفت: «این پروژه پتانسیل ساخت افزودنی برای مدیریت حرارتی را برجسته می‌کند. ما به توسعه راه حل های نوآورانه برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای سیستم های مدیریت حرارتی کارآمد در سراسر صنایع ادامه خواهیم داد.
تحقیقات آینده و تأثیر بالقوه
در حالی که نمونه های اولیه نتایج قابل توجهی را نشان داده اند، تحقیقات و آزمایش های بیشتری برای بهینه سازی کامل طراحی برنامه ریزی شده است. با توجه به اینکه تقریباً 30000 شتاب دهنده و 60 سنکروترون در سراسر جهان وجود دارد، بسیاری از این سیستم ها از طراحی مجدد اجزا با استفاده از ساخت افزودنی بهره مند خواهند شد. استفاده از چاپ سه بعدی مسی می تواند نحوه تولید این اجزا را تغییر دهد و عملکرد کلی آنها را بهبود بخشد.
یافته‌های این تیم در مورد عملکرد حرارتی و خواص مواد در یک نشریه آتی به تفصیل بیان خواهد شد و بینش بیشتری در مورد کاربردهای عملی مس AM در جامعه علمی ارائه خواهد کرد.
این پیشرفت در فناوری پرینت سه بعدی، به ویژه با استفاده از مس، یک رویکرد آینده نگر در مدیریت حرارتی و کارایی اجزا را نشان می دهد، که می تواند استاندارد جدیدی برای سیستم های سنکروترون آینده ایجاد کند.
منبع: metal-am.com
منبع: https://3dprinting.com/news/copper-additive-manufacturing-explored-for-optimized-synchrotron-absorbers/
