ప్రగల్భాలుఅత్యధిక ద్రవీభవన మరియు మరిగే పాయింట్లుతెలిసిన అన్ని అంశాలలో,టంగ్స్టన్తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రతలతో కూడిన అప్లికేషన్‌ల కోసం ప్రముఖ ఎంపికగా మారిందిలైట్బల్బ్ తంతువులు, ఆర్క్ వెల్డింగ్, రేడియేషన్ కవచంమరియు, ఇటీవల, వంటిప్లాస్మా-ఫేసింగ్ పదార్థంITER Tokamak వంటి ఫ్యూజన్ రియాక్టర్లలో.

అయితే,టంగ్స్టన్ యొక్క స్వాభావిక పెళుసుదనం, మరియు సంకలితంగా తయారు చేస్తున్నప్పుడు సంభవించే మైక్రోక్రాకింగ్ (3-D ప్రింటింగ్) తోఅరుదైన మెటల్, దాని విస్తృత స్వీకరణకు ఆటంకం కలిగింది.

ఈ మైక్రోక్రాక్‌లు ఎలా మరియు ఎందుకు ఏర్పడతాయో వివరించడానికి, లారెన్స్ లివర్‌మోర్ నేషనల్ లాబొరేటరీ (LLNL) శాస్త్రవేత్తలు లేజర్ పౌడర్-బెడ్ ఫ్యూజన్ (LPBF) మెటల్ 3-D ప్రింటింగ్ ప్రక్రియలో తీసిన హై-స్పీడ్ వీడియోలతో థర్మోమెకానికల్ సిమ్యులేషన్‌లను కలిపారు. మునుపటి పరిశోధన నిర్మాణానంతర పగుళ్లను పరిశీలించడానికి పరిమితం చేయబడినప్పటికీ, శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా టంగ్‌స్టన్‌లోని డక్టైల్-టు-బ్రిటిల్ ట్రాన్సిషన్ (DBT)ని నిజ సమయంలో దృశ్యమానం చేయగలిగారు, మైక్రోక్రాక్‌లు ఎలా ప్రారంభమయ్యాయో మరియు మెటల్‌గా ఎలా వ్యాపించాయో గమనించడానికి వీలు కల్పించారు. వేడి మరియు చల్లబరుస్తుంది. బృందం మైక్రోక్రాకింగ్ దృగ్విషయాన్ని అవశేష ఒత్తిడి, ఒత్తిడి రేటు మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి వేరియబుల్స్‌తో పరస్పరం అనుసంధానించగలిగింది మరియు DBT పగుళ్లకు కారణమైందని నిర్ధారించింది.

ఇటీవలే జర్నల్‌లో ప్రచురించబడిన ఆక్టా మెటీరియాలియా మరియు ప్రతిష్టాత్మకమైన MRS బులెటిన్ యొక్క సెప్టెంబరు సంచికలో ప్రదర్శించబడిన ఈ అధ్యయనం, పగుళ్ల వెనుక ఉన్న ప్రాథమిక విధానాలను వెలికితీస్తుందని పరిశోధకులు తెలిపారు.3-D-ప్రింటెడ్ టంగ్‌స్టన్మరియు మెటల్ నుండి పగుళ్లు లేని భాగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి భవిష్యత్ ప్రయత్నాల కోసం ఒక ఆధారాన్ని సెట్ చేస్తుంది.

"దాని ప్రత్యేక లక్షణాల కారణంగా,టంగ్స్టన్డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ మరియు డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ డిఫెన్స్ కోసం మిషన్-నిర్దిష్ట అప్లికేషన్‌లలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది" అని కో-ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ మాన్యలిబో "ఐబో" మాథ్యూస్ అన్నారు. "ఈ పని కొత్త సంకలిత తయారీ ప్రాసెసింగ్ భూభాగానికి మార్గం సుగమం చేయడంలో సహాయపడుతుందిటంగ్స్టన్అది ఈ మిషన్లపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది."

వారి ప్రయోగాత్మక పరిశీలనలు మరియు LLNL యొక్క డయాబ్లో పరిమిత మూలకం కోడ్‌ని ఉపయోగించి ప్రదర్శించిన గణన నమూనాల ద్వారా, టంగ్‌స్టన్‌లో మైక్రోక్రాకింగ్ 450 మరియు 650 డిగ్రీల కెల్విన్ మధ్య చిన్న విండోలో జరుగుతుందని మరియు స్ట్రెయిన్ రేట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, ఇది నేరుగా ప్రక్రియ పారామితులచే ప్రభావితమవుతుంది. వారు క్రాక్-ప్రభావిత ప్రాంతం యొక్క పరిమాణాన్ని మరియు స్థానిక అవశేష ఒత్తిళ్లకు నెట్‌వర్క్ పదనిర్మాణాన్ని క్రాక్ చేయగలిగారు.

పేపర్ యొక్క ప్రధాన రచయిత మరియు సహ-ప్రిన్సిపల్ ఇన్వెస్టిగేటర్ అయిన లారెన్స్ ఫెలో బే వ్రాంకెన్ ప్రయోగాలను రూపొందించారు మరియు ప్రదర్శించారు మరియు చాలా డేటా విశ్లేషణలను కూడా నిర్వహించారు.

"టంగ్‌స్టన్‌కు పగుళ్లు రావడంలో ఆలస్యం జరుగుతుందని నేను ఊహించాను, కానీ ఫలితాలు నా అంచనాలను మించిపోయాయి" అని వ్రాంకెన్ చెప్పారు. "థర్మోమెకానికల్ మోడల్ మా అన్ని ప్రయోగాత్మక పరిశీలనలకు వివరణను అందించింది మరియు రెండూ DBT యొక్క స్ట్రెయిన్ రేట్ డిపెండెన్స్‌ని సంగ్రహించడానికి తగినంత వివరంగా ఉన్నాయి. ఈ పద్ధతితో, టంగ్‌స్టన్ యొక్క LPBF సమయంలో పగుళ్లను తొలగించడానికి అత్యంత ప్రభావవంతమైన వ్యూహాలను గుర్తించడానికి మాకు అద్భుతమైన సాధనం ఉంది.

పగుళ్లు ఏర్పడటంపై ప్రక్రియ పారామితులు మరియు కరిగే జ్యామితి యొక్క ప్రభావంపై వివరణాత్మక, ప్రాథమిక అవగాహనను ఈ పని అందిస్తుంది మరియు టంగ్‌స్టన్‌తో ముద్రించిన భాగాల నిర్మాణ సమగ్రతపై మెటీరియల్ కూర్పు మరియు ప్రీహీటింగ్ ప్రభావం చూపుతుందని పరిశోధకులు తెలిపారు. నిర్దిష్ట మిశ్రమం మూలకాలను జోడించడం DBT పరివర్తనను తగ్గించడంలో మరియు లోహాన్ని బలోపేతం చేయడంలో సహాయపడుతుందని, అయితే ముందుగా వేడి చేయడం మైక్రోక్రాకింగ్‌ను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుందని బృందం నిర్ధారించింది.

ప్రక్రియ మరియు అల్లాయ్ సవరణలు వంటి ఇప్పటికే ఉన్న క్రాక్-మిటిగేషన్ టెక్నిక్‌లను అంచనా వేయడానికి బృందం ఫలితాలను ఉపయోగిస్తోంది. పరిశోధనలు, అధ్యయనం కోసం అభివృద్ధి చేసిన డయాగ్నస్టిక్స్‌తో పాటు, విపరీతమైన వాతావరణాలను తట్టుకోగల 3-డి ప్రింటింగ్ క్రాక్-ఫ్రీ టంగ్‌స్టన్ భాగాల యొక్క లాబొరేటరీ యొక్క అంతిమ లక్ష్యానికి కీలకం అని పరిశోధకులు తెలిపారు.