Boasting ingtitik leleh lan didih paling dhuwurkabeh unsur sing dikenal,tungstenwis dadi pilihan populer kanggo aplikasi nglibatno suhu nemen, kalebufilamen bolam, las busur, tameng radiasilan, luwih anyar, minangkamateri madhep plasmaing reaktor fusi kayata ITER Tokamak.

Nanging,brittleness gawan tungsten kang, lan microcracking sing kedadeyan nalika nggawe aditif (Printing 3-D) karologam langka, wis ngalang-alangi adopsi sing nyebar.

Kanggo menehi ciri carane lan ngapa microcracks iki mbentuk, ilmuwan Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) wis gabungan simulasi thermomechanical karo video kacepetan dhuwur dijupuk sak laser powder-bed fusion (LPBF) logam proses printing 3-D. Nalika riset sadurunge diwatesi kanggo mriksa retakan sawise mbangun, para ilmuwan pisanan bisa nggambarake transisi ductile-to-brittle (DBT) ing tungsten ing wektu nyata, saéngga bisa mirsani carane microcracks diwiwiti lan nyebar minangka logam. digawe panas lan digawe adhem. Tim kasebut bisa nggandhengake fenomena microcracking karo variabel kayata stres residual, tingkat regangan lan suhu, lan konfirmasi DBT nyebabake retakan kasebut.

Peneliti ujar manawa panliten kasebut, sing bubar diterbitake ing jurnal Acta Materialia lan ditampilake ing edisi September Buletin MRS sing bergengsi, nemokake mekanisme dhasar sing ana ing mburi retakan.3-D-dicithak tungstenlan nyetel garis dasar kanggo mangsa efforts kanggo gawé bagean crack-free saka logam.

"Amarga sifat unik,tungstenwis diputer peran pinunjul ing aplikasi misi-tartamtu kanggo Departemen Energi lan Departemen Pertahanan, "ujare co-principal investigator Manyalibo "Ibo" Matthews. "Karya iki mbantu mbukak dalan menyang wilayah pangolahan manufaktur aditif anyartungstensing bisa nduwe pengaruh sing signifikan kanggo misi kasebut.

Liwat pengamatan eksperimen lan pemodelan komputasi sing dileksanakake nggunakake kode unsur terhingga Diablo LLNL, peneliti nemokake yen microcracking ing tungsten dumadi ing jendhela cilik antarane 450 lan 650 derajat Kelvin lan gumantung marang tingkat galur, sing langsung dipengaruhi dening paramèter proses. Dheweke uga bisa nggandhengake ukuran area sing kena pengaruh retak lan morfologi jaringan retak karo tekanan residu lokal.

Lawrence Fellow Bey Vrancken, panulis utama kertas lan peneliti utama, ngrancang lan nindakake eksperimen lan uga nindakake sebagian besar analisis data.

"Aku wis hipotesis sing bakal ana wektu tundha ing retak kanggo tungsten, nanging asil nemen ngluwihi sandi pangarepan,"Sa Vrancken. "Model thermomechanical nyedhiyakake panjelasan kanggo kabeh pengamatan eksperimen, lan loro-lorone cukup rinci kanggo njupuk katergantungan tingkat galur DBT. Kanthi cara iki, kita duwe alat sing apik kanggo nemtokake strategi sing paling efektif kanggo ngilangi retak sajrone LPBF tungsten.

Peneliti ngandika karya menehi rinci, pangerten dhasar saka pengaruh paramèter proses lan nyawiji geometri ing tatanan retak lan nuduhake komposisi bahan impact lan preheating duwe ing integritas struktural bagean dicithak karo tungsten. Tim kasebut nyimpulake yen nambahake unsur paduan tartamtu bisa mbantu nyuda transisi DBT lan nguatake logam, nalika preheating bisa mbantu nyuda microcracking.

Tim kasebut nggunakake asil kanggo ngevaluasi teknik mitigasi retak sing ana, kayata modifikasi proses lan campuran. Panemon, bebarengan karo diagnostik dikembangaké kanggo sinau, bakal wigati kanggo goal pokok Laboratorium kang 3-D printing bagean tungsten crack-free sing bisa tahan lingkungan nemen, peneliti ngandika.