Harrotuzurtze- eta irakite-puntu altuenakelementu ezagun guztien artean,wolframioaaukera ezaguna bihurtu da muturreko tenperaturak dituzten aplikazioetarako, besteak bestebonbilla harizpiak, arku bidezko soldadura, erradiazio blindajeaeta, duela gutxi, gisaplasmari aurre egiteko materialaITER Tokamak bezalako fusio-erreaktoreetan.

Hala ere,wolframioaren berezko hauskortasuna, eta fabrikazio gehigarrian gertatzen den mikropitzadura (3-D inprimaketa)-rekinmetal arraroa, bere harrera zabala oztopatu du.

Mikropitzadura hauek nola eta zergatik sortzen diren ezaugarritzeko, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) zientzialariek simulazio termomekanikoak konbinatu dituzte laser hauts-ohe fusioaren (LPBF) metal 3D inprimatzeko prozesuan ateratako abiadura handiko bideoekin. Aurreko ikerketak pitzadurak eraiki ondorengo aztertzera mugatu ziren arren, zientzialariek lehen aldiz ikusi ahal izan zuten tungstenoaren harikortasunetik hauskorren trantsizioa (DBT) denbora errealean, mikropitzadurak nola hasi eta hedatu ziren metal gisa ikusi ahal izateko. berotu eta hoztu. Taldeak mikrocracking-fenomenoa hondar-tentsioa, tentsio-abiadura eta tenperatura bezalako aldagaiekin erlazionatu ahal izan zuen, eta DBTk pitzadura eragin zuela baieztatu zuen.

Ikertzaileek esan dutenez, Acta Materialia aldizkarian argitaratu berri den eta MRS Bulletin entzutetsuaren iraileko zenbakian agertu den ikerketak pitzaduraren atzean dauden funtsezko mekanismoak azaltzen ditu.3D inprimatutako wolframioaeta metaletik pitzadurarik gabeko piezak ekoizteko etorkizuneko ahaleginetarako oinarri bat ezartzen du.

"Bere propietate bereziak direla eta,wolframioazeregin garrantzitsua izan du Energia eta Defentsa Sailerako misio espezifikoen aplikazioetan ", esan zuen Manyalibo "Ibo" Matthews ikertzaile nagusiak. “Lan honek fabrikazio gehigarrien prozesatzeko lurralde berrirako bidea zabaltzen laguntzen duwolframioahorrek eragin handia izan dezake misio hauetan».

LLNL-ren Diablo elementu finituen kodea erabiliz egindako behaketa esperimentalen eta modelizazio konputazionalaren bidez, ikertzaileek aurkitu dute wolframioaren mikropitzadura 450 eta 650 gradu Kelvin arteko leiho txiki batean gertatzen dela eta tentsio-abiaduraren menpe dagoela, prozesuko parametroek zuzenean eragiten dutela. Gainera, pitzadurak eragindako eremuaren tamaina eta pitzadura-sarearen morfologia lokaleko hondar-tentsioekin erlazionatu ahal izan zuten.

Lawrence Fellow Bey Vrancken, paperaren egile nagusiak eta ikertzaile nagusiak, esperimentuak diseinatu eta egin zituen eta datuen analisi gehienak ere egin zituen.

"Hipotesia nuen wolframioaren pitzaduran atzerapena izango zela, baina emaitzek asko gainditu zituzten nire itxaropenak", esan zuen Vranckenek. "Eredu termomekanikoak gure behaketa esperimental guztien azalpena eman zuen, eta biak nahikoa zehatzak ziren DBTren tentsio-tasaren menpekotasuna atzemateko. Metodo honekin, wolframioaren LPBFn zehar pitzadurak ezabatzeko estrategiarik eraginkorrenak zehazteko tresna bikaina dugu".

Ikertzaileek esan dutenez, lanak prozesu parametroek eta urtze-geometriak pitzadurak eraketan duten eraginari buruzko ulermen zehatza eta oinarrizkoa eskaintzen du eta wolframioarekin inprimatutako piezen egitura-osotasunean duten eragina erakusten du materialaren konposizioak eta aurreberotzeak. Taldeak ondorioztatu zuen aleazio-elementu jakin batzuk gehitzeak DBT trantsizioa murrizten eta metala sendotzen lagun dezakeela, eta aurrez berotzeak mikropitzadurak arintzen lagun dezakeela.

Taldea emaitzak erabiltzen ari da dauden pitzadurak arintzeko teknikak ebaluatzeko, hala nola, prozesuen eta aleazioen aldaketak. Aurkikuntzak, ikerketarako garatutako diagnostikoekin batera, funtsezkoak izango dira Laborategiaren azken helbururako, muturreko inguruneak jasan ditzaketen pitzadurarik gabeko tungstenozko piezak 3D inprimatzeko, ikertzaileek esan dutenez.