เทคนิคการพิมพ์ 3 มิติกำลังเปลี่ยนแปลงหลายด้านของการผลิต เทคนิคหนึ่งดังกล่าวคือ มีความน่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากสามารถใช้ทำชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้ในการผลิตตามปกติ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญในรูปของช่องว่างเล็กๆ ที่ทำให้โลหะอ่อนตัวและเสื่อมสภาพ ขณะนี้นักวิจัยในสหรัฐฯ และจีนได้ระบุแล้วว่าช่องว่างเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร และกลายเป็นอย่างไร
เมื่อโลหะแข็งตัว
การค้นพบนี้สามารถช่วยผู้ผลิตหาวิธีควบคุม และปรับปรุงกระบวนการพิมพ์โลหะ 3 มิติได้ ใน เลเซอร์กำลังสูงซึ่งนำทางโดยการออกแบบและร่างแบบดิจิทัลโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย จะถูกสแกนผ่านผงโลหะบางๆ ความร้อนจากเลเซอร์จะละลายผงโลหะในบริเวณที่มีการแปล และหลอมรวมเข้ากับชั้นของโลหะ
ที่อยู่ด้านล่างโดยตรง แม้ว่ากระบวนการนี้จะมีความหลากหลายสูงและรวดเร็วพอสมควร วัตถุที่สร้างขึ้นมักจะเต็มไปด้วยรูพรุนเล็กๆ ที่เต็มไปด้วยไอซึ่งจำกัดความเหนียวและความทนทานต่อความล้าของวัสดุอย่างมาก โครงสร้าง “รูกุญแจ”เมื่อเลเซอร์กำลังสูงทำให้โลหะหลอมเหลวเดือด
มักจะสร้างช่องว่างที่ลึกและแคบ ช่องว่างเหล่านี้เรียกว่ารูกุญแจ และเป็นที่สงสัยกันมานานแล้วว่าเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องในส่วนที่พิมพ์ 3 มิติเสร็จแล้ว อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ที่แน่นอนระหว่างรูกุญแจกับรูพรุนยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ เพื่อถ่ายภาพว่ารูกุญแจและรูขุมขนก่อตัวอย่างไร
ใน โลหะผสมไททาเนียม (Ti-6l-4V) ระหว่าง LPBF จากการสังเกตพบว่ารูกุญแจสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ในระหว่างกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนปลายของโครงสร้างสามารถเปลี่ยนเป็นรูปตัว “J” และบีบตัวออก ทิ้งฟองอากาศขนาดใหญ่ไว้เบื้องหลัง หากฟองอากาศนี้ไม่เชื่อมต่อกับรูกุญแจหลักอีกครั้ง
อธิบายว่าฟองอากาศสามารถยุบลงแทนได้ โดยสร้างคลื่นกระแทกแบบอะคูสติกเมื่อทำเช่นนั้น คลื่นกระแทกนี้จะผลักรูพรุนที่เหลือออกจากรูกุญแจ ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่ารูพรุนจะอยู่ได้นานพอที่จะติดอยู่ในโลหะที่แข็งตัวใหม่แม้ว่ารูกุญแจจะมีบทบาทในการสร้างช่องว่าง แต่ และเพื่อนร่วมงานย้ำว่า
รูกุญแจ
ไม่ใช่ข้อบกพร่อง ในความเป็นจริง พวกมันมีบทบาทเชิงบวกใน LPBF เนื่องจากพวกมันเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์: เมื่อเข้าไปในรูกุญแจ ลำแสงจะผ่านการสะท้อนหลายครั้งซึ่งช่วยเพิ่มการดูดกลืนแสงเลเซอร์ ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นที่รูกุญแจจะเปลี่ยนรูปร่างและไม่เสถียร
ทำให้เกิดรูพรุนที่ไม่พึงประสงค์ในกระบวนการนี้อยู่ห่างจาก “เขตอันตราย”เพื่อค้นหาว่าเงื่อนไขเหล่านี้คืออะไร นักวิจัยได้ศึกษาว่าความเร็วที่เลเซอร์สแกนผ่านพลังงานโลหะนั้นเกี่ยวข้องกับความไม่เสถียรของรูกุญแจอย่างไร พวกเขาพบว่ารูกุญแจจะไม่เสถียรมากขึ้นหากเลเซอร์สแกนผ่านผงโลหะช้าเกินไป
ทีมงานพบว่ามีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างรูกุญแจที่เสถียรและไม่เสถียร “คุณสามารถนึกถึงขอบเขตเป็นขีดจำกัดความเร็วได้ เว้นแต่ว่ามันจะตรงกันข้ามกับการขับรถ” “ในกรณีนี้ มันจะอันตรายมากขึ้นเมื่อคุณขับช้าลง หากคุณใช้ความเร็วต่ำกว่าขีดจำกัด แสดงว่าคุณกำลังสร้างข้อบกพร่องอย่างแน่นอน”
อย่างไรก็ตาม เขากล่าวต่อว่า “ตราบใดที่คุณอยู่ห่างจาก ‘เขตอันตราย’ (นั่นคือร้อนเกินไป ช้าเกินไป) ความเสี่ยงที่จะทิ้งข้อบกพร่องไว้ข้างหลังก็ค่อนข้างน้อย” นักวิจัยซึ่งรายงานผลงานของพวกเขากล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะตรวจสอบไดนามิกของรูกุญแจที่เร็วเป็นพิเศษ รวมถึงรูปแบบอื่นๆ
ของความไม่เสถียรในกระบวนการหลอมละลายด้วยเลเซอร์ “เรายังวางแผนที่จะศึกษาการพัฒนาโครงสร้างจุลภาคจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็วและการทำให้เย็นลงซึ่งมีอยู่ในการผลิตสารเติมแต่งความเร็วในการสแกนที่ช้าเช่นนี้จะเพิ่มกำลังของเลเซอร์ในพื้นที่ที่แปล ทำให้โลหะในบริเวณนั้น
ร้อนเกินไป
การเคลื่อนที่แกว่งของแถบที่กระพือปีกและขาเดินถูกจำกัดโดยกลไกการเปลี่ยนผ่านทั่วไป ซึ่งโดยหลักแล้วก็คือ “จุดพลิกกลับ” ของลูกตุ้มธรรมดา เมื่อขับเคลื่อนหนักพอ ขาทั้งสองข้างและแถบกันล้มจะถึงขีดจำกัดลูกตุ้มนี้ และเปลี่ยนไปสู่โหมดการเคลื่อนไหวถัดไปที่ซับซ้อนมากขึ้น สำหรับแถบที่กระพือ
เมื่อได้รับโมเมนตัมเชิงมุมเพียงพอ มันจะพลิกกลับและดำเนินการหมุนทั้งหมด กล่าวคือ มันจะกลิ้ง ในกรณีของขา แน่นอนว่าการเปลี่ยนผ่านนั้นซับซ้อนกว่า แต่ผลลัพธ์สุดท้ายคือ ถ้าคุณต้องการไปให้เร็วขึ้น คุณต้องวิ่ง การเปลี่ยนแปลงของลูกตุ้มที่ขับเคลื่อนไปยังจุดพลิกกลับนั้นมีความคล้ายคลึงกัน
อย่างน่าประหลาดใจกับปรากฏการณ์ทั้งสองนี้ที่แตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งการแกว่งเป็นลักษณะที่แท้จริงของการเคลื่อนไหวมีความวุ่นวายหรือไม่?แม้ว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงมาอาจเป็นแบบสุ่ม ลองทิ้งไพ่หรือนามบัตรจากที่สูงลงในตะกร้าเศษกระดาษ มันวุ่นวายจริงหรือ? กล่าวอีกนัยหนึ่ง
แล้วนักฟิสิกส์ที่สนใจวิเคราะห์ตลาดการเงินจะเริ่มต้นจากที่ไหน? ตลาดการเงินระหว่างประเทศสร้างข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความถี่สูงของราคาของสินทรัพย์ต่างๆ มากมาย (หุ้น สกุลเงิน พันธบัตร และอื่นๆ) และข้อมูลเหล่านี้มีให้สำหรับนักฟิสิกส์ในการวิเคราะห์ นักฟิสิกส์มีวิธีการวิเคราะห์
ข้อมูลของตนเอง ซึ่งแตกต่างอย่างมากจากวิธีที่นักเศรษฐมิติ (ซึ่งเรียกว่านักเศรษฐศาสตร์ที่เชี่ยวชาญในด้านนี้) ดูข้อมูล ตัวอย่างเช่น นักฟิสิกส์ไม่สนใจที่จะพิสูจน์ว่าแบบจำลองทางสถิตินั้นถูกต้อง แต่สนใจที่จะแยกสัญชาตญาณที่เป็นประโยชน์จากการสังเกตและพัฒนาวิธีการคำนวณเพื่อพัฒนาสัญชาตญาณนี้
ในฐานะนักฟิสิกส์ เรามั่นใจว่าการวิเคราะห์ข้อมูลทางการเงินจะได้รับประโยชน์อย่างไม่ต้องสงสัยจากแนวคิดและวิธีการที่คิดค้นขึ้นสำหรับฟิสิกส์เชิงสถิติ เช่นปรากฏการณ์วิกฤต ความปั่นป่วน และปรากฏการณ์ความไม่สมดุลต่างๆ นักฟิสิกส์มีข้อมูลไม่ขาดแคลนอย่างแน่นอน
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
