أعلنت شركة Eplus3D الصينية المتخصصة في تصنيع معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية عن نجاح تعاونها مع Young-Will Aerospace في التحقق من عملية معالجة سبيكة النحاس والنيكل (CuNi) باستخدام تقنية الانصهار بشعاع الليزر (LPBF) لإنتاج مكونات فضائية. أسفرت العملية عن قطع خالية تماماً من التشققات بمقاومة شد بلغت 570 ميجاباسكال، متفوقة بنسبة 18% على ما تحققه طرق الطرق التقليدية للسبيكة ذاتها.
التحديات التقنية للمعالجة
تكتسب هذه النتيجة أهميتها من أن سبائك النحاس والنيكل اكتسبت سمعة سيئة كمرشحات صعبة للمعالجة بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. يميل النحاس إلى التجمع عند حدود الحبيبات أثناء الانصهار بالليزر، وإذا لم تُدار هذه الظاهرة بعناية فائقة، تنشأ تشققات في المادة. يشير القضاء الكامل على التشققات إلى أن نافذة العملية التي أرستها الفريق تتمتع باستقرار حقيقي وليس هامشياً.
نظام EP-M400 والقدرات التقنية
أُجري التحقق على نظام EP-M400 من Eplus3D، وهو موجه نحو إنتاج القطع المعدنية متوسطة إلى كبيرة الحجم. يتسع حجرة البناء فيه إلى 400 × 400 × 450 ملم، ويدعم ستة أشعة ليزر كحد أقصى، ويصل معدل البناء الأقصى إلى 210 سنتيمتر مكعب في الساعة. يُرجح أن تكون هذه الخاصية متعددة الليزر حاسمة في هذا المشروع، لأن استراتيجية المسح تمثل أحد الرافعات الأساسية للتحكم في توزيع الحرارة، وبالتالي في سلوك حدود الحبيبات الذي يدفع خطر التشقق في هذه الفئة من السبائك.
تطلب الوصول إلى مقاومة الشد البالغة 570 ميجاباسكال عملاً منسقاً عبر عدة متغيرات في آن واحد. كان يجب مطابقة سلوك المسحوق وعوامل العملية واستراتيجية المسح وأداء القطعة النهائية مع بعضها البعض، وليس تحسينها بمعزل عن بعضها. يعكس تأطير المشروع كتحقق من العملية هذا التمييز الأساسي. بناء واحد ناجح يثبت القليل في سياق الإنتاج، لكن نافذة عملية مُتحققة هي ما يمكّن التصنيع القابل للتكرار فعلاً.
التطبيقات الفضائية والصناعية
يتمثل الاهتمام العملي لـ Young-Will Aerospace بهذه السبيكة في أن سبائك النحاس والنيكل توفر مقاومة للتآكل وقوة مستقرة عند درجات حرارة متوسطة وقابلية معالجة جيدة بشكل عام، مما يجعلها مرشحة للمكونات التي تعمل في بيئات كيميائية عدوانية أو متغيرة حرارياً. تشمل قائمة التطبيقات التي أشارت إليها الشركتان خطوط الوقود وأجزاء الهيدروليكا وأجزاء معدات الهبوط وحجرات احتراق محركات الطائرات والمثبتات وأنابيب محركات الصواريخ والهياكل الختامية وأنظمة تخزين ونقل الهيدروجين السائل.
تشترك العديد من هذه المكونات في تحدٍ تصنيعي يتجاوز اختيار المادة. في الإنتاج التقليدي، غالباً ما تتطلب الأجزاء المعقدة المتعلقة بمعالجة السوائل والختم خطوات متعددة من الماكينة واللحام والتجميع. تُدخل كل خطوة إضافية نقطة فشل محتملة أخرى، سواء كانت هيكلية أو بعدية أو متعلقة بسلامة الوصلات. توفر تقنية الانصهار بشعاع الليزر مساراً لإنتاج بعض هذه الأشكال الهندسية كهياكل متكاملة واحدة، مما يقلل عدد الوصلات والواجهات التي يجب إدارتها لاحقاً.
يوضح المشروع لـ Eplus3D أن نظام EP-M400 يمكن أن يخدم كمنصة تطوير للسبائك الخاصة، وليس مجرد أداة إنتاج للمواد المعروفة. سيعتمد ما إذا كانت Young-Will Aerospace ستتجه نحو تأهيل المكونات والاستخدام في الرحلات الجوية في النهاية على عوامل تتجاوز مقاومة الشد بكثير، لكن نافذة عملية مُتحققة وقطع خالية من التشققات بـ 570 ميجاباسكال تمثل الأساس الذي تتطلبه الخطوات التالية.
المصدر: 3D Printing Industry
تاريخ المصدر: 2026-09-17
المصدر الأصلي: قراءة الخبر الأصلي