فخر کرناسب سے زیادہ پگھلنے اور ابلتے پوائنٹستمام معلوم عناصر میں سے،ٹنگسٹنانتہائی درجہ حرارت پر مشتمل ایپلی کیشنز کے لیے ایک مقبول انتخاب بن گیا ہے، بشموللائٹ بلب فلامینٹ, آرک ویلڈنگ, تابکاری کی حفاظتاور، حال ہی میں، جیسا کہپلازما کا سامنا کرنے والا موادفیوژن ری ایکٹرز میں جیسے ITER Tokamak۔

تاہم،ٹنگسٹن کی موروثی ٹوٹ پھوٹ، اور مائیکرو کریکنگ جو اضافی طور پر مینوفیکچرنگ کے دوران ہوتی ہے (3-D پرنٹنگ) کے ساتھنایاب دھات، اس کے وسیع پیمانے پر اپنانے میں رکاوٹ ہے۔

یہ بتانے کے لیے کہ یہ مائیکرو کریکس کیسے اور کیوں بنتے ہیں، لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (LLNL) کے سائنسدانوں نے لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن (LPBF) میٹل 3-D پرنٹنگ کے عمل کے دوران لی گئی تیز رفتار ویڈیوز کے ساتھ تھرمو مکینیکل سمیلیشنز کو جوڑ دیا ہے۔ اگرچہ پچھلی تحقیق تعمیر کے بعد دراڑوں کی جانچ کرنے تک محدود تھی، سائنسدان پہلی بار ٹنگسٹن میں ڈکٹائل ٹو برٹل ٹرانزیشن (DBT) کو حقیقی وقت میں دیکھنے کے قابل ہوئے، جس سے وہ یہ مشاہدہ کر سکے کہ مائیکرو کریکس کس طرح دھات کے طور پر شروع ہوئے اور پھیلے۔ گرم اور ٹھنڈا. ٹیم مائیکرو کریکنگ کے رجحان کو متغیرات جیسے بقایا تناؤ، تناؤ کی شرح اور درجہ حرارت کے ساتھ جوڑنے میں کامیاب رہی، اور ڈی بی ٹی کی وجہ سے کریکنگ کی تصدیق کی۔

محققین نے کہا کہ یہ مطالعہ، جو حال ہی میں جرنل ایکٹا میٹیریلیا میں شائع ہوا ہے اور ممتاز MRS بلیٹن کے ستمبر کے شمارے میں شامل ہے، اس میں کریکنگ کے پیچھے بنیادی میکانزم کا پردہ فاش کرتا ہے۔3-D پرنٹ شدہ ٹنگسٹناور دھات سے شگاف سے پاک پرزے تیار کرنے کے لیے مستقبل کی کوششوں کے لیے ایک بنیاد طے کرتا ہے۔

"اس کی منفرد خصوصیات کی وجہ سے،ٹنگسٹننے محکمہ توانائی اور محکمہ دفاع کے لیے مشن کے لیے مخصوص ایپلی کیشنز میں اہم کردار ادا کیا ہے،" شریک پرنسپل تفتیش کار منیالیبو "Ibo" میتھیوز نے کہا۔ "یہ کام نئے اضافی مینوفیکچرنگ پروسیسنگ علاقے کی طرف راہ ہموار کرنے میں مدد کرتا ہے۔ٹنگسٹنجو ان مشنوں پر اہم اثر ڈال سکتا ہے۔"

ایل ایل این ایل کے ڈائابلو فائنائٹ عنصر کوڈ کا استعمال کرتے ہوئے اپنے تجرباتی مشاہدات اور کمپیوٹیشنل ماڈلنگ کے ذریعے، محققین نے پایا کہ ٹنگسٹن میں مائیکرو کریکنگ 450 اور 650 ڈگری کیلون کے درمیان ایک چھوٹی سی ونڈو میں ہوتی ہے اور یہ تناؤ کی شرح پر منحصر ہے، جو براہ راست عمل کے پیرامیٹرز سے متاثر ہوتی ہے۔ وہ شگاف سے متاثرہ علاقے کے سائز اور کریک نیٹ ورک مورفولوجی کو مقامی بقایا تناؤ سے جوڑنے کے قابل بھی تھے۔

لارنس فیلو بی ورنکن، پیپر کے سرکردہ مصنف اور شریک پرنسپل تفتیش کار، نے تجربات کو ڈیزائن اور انجام دیا اور زیادہ تر ڈیٹا کا تجزیہ بھی کیا۔

"میں نے قیاس کیا تھا کہ ٹنگسٹن کے کریکنگ میں تاخیر ہوگی، لیکن نتائج میری توقعات سے بہت زیادہ نکلے،" ورینکن نے کہا۔ "تھرمو مکینیکل ماڈل نے ہمارے تمام تجرباتی مشاہدات کے لیے ایک وضاحت فراہم کی، اور دونوں DBT کے تناؤ کی شرح کے انحصار کو پکڑنے کے لیے کافی تفصیل سے تھے۔ اس طریقہ کے ساتھ، ہمارے پاس ٹنگسٹن کے LPBF کے دوران کریکنگ کو ختم کرنے کے لیے موثر ترین حکمت عملیوں کا تعین کرنے کا ایک بہترین ٹول ہے۔"

محققین نے کہا کہ یہ کام عمل کے پیرامیٹرز کے اثر و رسوخ کی ایک تفصیلی، بنیادی تفہیم فراہم کرتا ہے اور شگاف کی تشکیل پر جیومیٹری پگھلتا ہے اور ٹنگسٹن کے ساتھ پرنٹ شدہ حصوں کی ساختی سالمیت پر مواد کی ساخت اور پہلے سے گرم ہونے کے اثرات کو ظاہر کرتا ہے۔ ٹیم نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ بعض مرکب عناصر کو شامل کرنے سے DBT کی منتقلی کو کم کرنے اور دھات کو مضبوط بنانے میں مدد مل سکتی ہے، جبکہ پہلے سے گرم کرنے سے مائکرو کریکنگ کو کم کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔

ٹیم موجودہ شگاف کو کم کرنے کی تکنیکوں کا جائزہ لینے کے لیے نتائج کا استعمال کر رہی ہے، جیسا کہ عمل اور کھوٹ میں ترمیم۔ محققین نے کہا کہ نتائج، مطالعہ کے لیے تیار کردہ تشخیص کے ساتھ ساتھ، لیبارٹری کے 3-D پرنٹنگ کریک فری ٹنگسٹن حصوں کے حتمی مقصد کے لیے اہم ہوں گے جو انتہائی ماحول کو برداشت کر سکتے ہیں۔