Serbuk Logam Tahan Api Diharapkan Menjadi Bahan Baku untuk Pencetakan 3D
Apa itu pencetakan 3D?
Pencetakan 3D juga dikenal sebagai manufaktur aditif. Mirip dengan proses metalurgi serbuk yang kita gunakan saat ini, perangkat logam yang diproduksi dengan teknologi ini didasarkan pada serbuk logam, seperti serbuk keramik dan serbuk logam. Perbedaannya adalah bahwa bedak tidak disinter bersama-sama, tetapi dibentuk dengan "mencetak" bagian-bagian tersebut ke dalam bedak dengan perekat khusus, melalui nozzle.
Pencetakan 3D
Bubuk Logam Tahan Api Diharapkan Menjadi Bahan Baku Pencetakan 3D
Salah satu kesulitan dengan pencetakan 3D adalah penggunaan logam tahan api, terutama yang memiliki titik leleh tinggi seperti tungsten , kromium, dan renium . Selama bertahun-tahun, para ilmuwan di seluruh dunia telah mengerjakan proses baru yang hemat biaya dan memenuhi persyaratan kinerja yang diinginkan.
Para ilmuwan telah mengembangkan teknologi baru yang menggunakan pencetakan 3D untuk membuat struktur logam skala nano yang kompleks. Teknologi ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari membuat sirkuit logika 3D pada chip komputer kecil hingga merekayasa komponen pesawat ultralight, yang dapat membuat berbagai bahan nano baru dengan sifat berbeda.
Dalam pencetakan 3D, objek dibuat lapis demi lapis, memungkinkan pembuatan produk yang tidak memerlukan metode reduksi konvensional seperti etsa atau penggilingan. Ilmuwan material di California Institute of Technology (Caltech) telah merancang struktur tiga dimensi ultra-tipis dalam mesin cetak 3D. Balok struktur tiga dimensi adalah satu-satunya skala nano, yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang.
Pencetakan Keramik 3D
Grup 3D baru mencetak struktur berbagai bahan dari keramik hingga senyawa organik. Selain itu, para ilmuwan bekerja keras untuk membuat terobosan dalam pencetakan 3D dari logam tahan api seperti tungsten dan titanium, terutama ketika mencoba membuat bubuk kecil yang berukuran kurang dari 50 mikron atau sekitar setengah lebar rambut.
Para ilmuwan merekatkan nikel dan molekul organik bersama-sama untuk membentuk cairan yang sangat mirip dengan sirup obat batuk. Mereka menggunakan perangkat lunak komputer untuk merancang struktur dan kemudian membangunnya dengan mengganti cairan menggunakan laser dua foton. Laser menciptakan ikatan kimia yang lebih kuat antara molekul organik, mengeraskannya menjadi blok bangunan struktur. Dan karena molekul-molekul ini juga terikat pada atom nikel, nikel terikat pada strukturnya. Dengan cara ini, tim dapat mencetak struktur tiga dimensi yang awalnya merupakan campuran ion logam dan molekul organik nonlogam.
Struktur tersebut kemudian ditempatkan dalam oven dan dipanaskan perlahan hingga 1000 ° c dalam ruang vakum. Suhu jauh di bawah titik leleh nikel (1455 ° c), tetapi cukup panas untuk menguapkan bahan organik dalam struktur, hanya menyisakan logam. Proses pemanasan yang dikenal sebagai pirolisis juga menyatukan partikel logam.
Selain itu, saat proses menguapkan sejumlah besar bahan struktural, ukurannya menyusut sebesar 80% tetapi mempertahankan bentuk dan proporsinya. Penyusutan akhir inilah yang membuat struktur menjadi sangat kecil. Dalam struktur nano yang dibangun ini, bagian cetakan dari balok logam berukuran sekitar seperseribu ukuran ujung jarum jahit.
Para ilmuwan masih menyempurnakan teknik mereka. Meski baru memulai dengan nikel, mereka tertarik untuk berekspansi ke logam lain yang biasa digunakan di industri, seperti tungsten dan titanium. Para ilmuwan juga berharap dapat menggunakan proses tersebut untuk mencetak bahan lain, termasuk keramik, semikonduktor, bahan piezoelektrik, dan bahan eksotis lainnya.
Logam Tahan Api Tingkat Lanjut (ARM) memasok produk logam tahan api berkualitas tinggi kepada orang-orang seperti pelet renium , cakram tantalum , batang tungsten , dll. di seluruh dunia. Kunjungi https://www.refractorymetal.org untuk informasi lebih lanjut.
