جامعة نيويورك العلماء تطوير الغواصات في أعماق البحار 3D مطبوعة رغوة مركب

وقد طور فريق علوم المواد في معهد تاندن للهندسة بجامعة نيويورك طريقة رغوة مركبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد لاستخدامها في صناعات تصنيع السيارات والطائرات والبحرية والغواصات.

تتكون الرغوة المركبة من خليط من السيراميك أو الكرات الزجاجية المجوفة الصغيرة و مادة راتنجية من الإيبوكسي أو البلاستيك. هذه المواد تحظى بشعبية كبيرة في الصناعة التحويلية، لأنها قوية وخفيفة الوزن، والطفو الكامل. (ومن المفهوم أن هذه الخصائص الثلاث تجعلها مفيدة بشكل خاص في إنتاج الغواصات).

وقال الفريق أن قدرة الرغاوي مركب 3D المطبوعة لتحسين ضغط والخصائص الفيزيائية للأجزاء أكثر تعقيدا وبالتالي تحسين أجزاء رغوة حقن مصبوب المستخدمة حاليا.

وأنشأ فريق البحث خيوطا قابلة للطباعة تتألف من مجهرية تتألف من البولي إيثيلين عالي الكثافة (هدب) والرماد المتطاير المعاد تدويره (وهو منتج ثانوي لاحتراق الفحم). هذه الرغوة المركبة يمكن طباعتها على طابعات ثلاثية الأبعاد غير قابلة لإعادة التدوير وإعادة تدويرها بالكامل.

وقال نيخيل غوبتا الأستاذ المساعد للهندسة الميكانيكية والفضائية في المشروع: "ينصب تركيزنا على تطوير الأجهزة التي يمكن استخدامها في الطابعات التجارية دون تغيير الطابعة، وهناك العديد من المعلمات التي تؤثر على عملية الطباعة، بما في ذلك لوحات البناء ، درجة الحرارة وسرعة الطباعة العثور على أفضل مجموعة من ظروف الطباعة هو المفتاح لجعل الطباعة عالية الجودة ممكن.

وهناك عنصر أساسي في تطوير خيوط هو العثور على الحجم المناسب للمجهرية المجوفة بحيث يمكن أن تمر بسهولة من خلال فوهة الطابعة دون انسداد. في نهاية المطاف، تتراوح المجهرية في قطرها من 0.04 مم إلى 0.07 مم ويمر بسهولة من خلال معيار 1.7 مم فوهة الطابعة.

وقد أفيد أن رغوة 3D المطبوعة مركب قابلة للمقارنة أجزاء حقن مصبوب من حيث قوة الشد والكثافة. ويعمل الفريق حاليا على كيفية تحسين تطوير المركبات الغواصات التي يمكن أن تعمل في أعماق محددة.