सबसे पहले, एल्यूमीनियम मिश्र धातु योजक विनिर्माण का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, चिकित्सा, मोटर वाहन, निर्माण और कई अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यह तकनीक अवधारणा डिजाइन से लेकर अंतिम उत्पाद तक सीधे, तेज और कम लागत वाले विनिर्माण को सक्षम बनाती है। एल्युमीनियम मिश्र धातु अपनी उच्च शक्ति, हल्के वजन और संक्षारण प्रतिरोध के कारण एडिटिव विनिर्माण के क्षेत्र में पसंद की सामग्री बन गई है।
तकनीकी स्तर पर, एल्यूमीनियम मिश्र धातु एडिटिव विनिर्माण में पाउडर बेड फ्यूजन (पीबीएफ), निर्देशित ऊर्जा जमाव (डीईडी), और लेजर पाउडर जमाव (एलपीडी) जैसी विभिन्न प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। ये प्रक्रियाएं एल्यूमीनियम मिश्र धातु पाउडर की परत दर परत पिघलने और फिर से जमने के लिए लेजर, इलेक्ट्रॉन या प्लाज्मा बीम को सटीक रूप से नियंत्रित करके जटिल त्रि-आयामी भागों का निर्माण करती हैं। उनमें से, पाउडर बेड फ़्यूज़न और निर्देशित ऊर्जा जमाव दो सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रियाएँ हैं।
पाउडर बेड फ़्यूज़न में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु पाउडर को एक बिल्ड प्लेटफ़ॉर्म पर समान रूप से फैलाया जाता है और फिर लेजर बीम द्वारा पिघलाया और ठोस बनाया जाता है। यह प्रक्रिया उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों वाले भागों का उत्पादन कर सकती है। निर्देशित ऊर्जा जमाव में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु पाउडर को नोजल के माध्यम से लेजर बीम के फोकस में डाला जाता है, और आंशिक पिघलने के लिए ऑक्सीजन या अन्य गैसों को इसमें डाला जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग बड़े, जटिल भागों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, और मोल्डिंग प्रक्रिया की वास्तविक समय में निगरानी और नियंत्रण किया जा सकता है।
हालाँकि, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के योगात्मक विनिर्माण को अभी भी कुछ चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है। सबसे बड़ी चुनौती विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अवशिष्ट तनाव है। पिघलने और पुनः जमने के दौरान सिकुड़न और असमान थर्मल विस्तार के कारण भाग के भीतर अवशिष्ट तनाव विकसित हो सकता है। ये तनाव पुर्जों के ख़राब होने, टूटने या मुड़ने का कारण बन सकते हैं, जिससे उनका प्रदर्शन और सेवा जीवन प्रभावित हो सकता है। इसलिए, अवशिष्ट तनाव को प्रभावी ढंग से कैसे नियंत्रित और कम किया जाए, यह एल्यूमीनियम मिश्र धातु एडिटिव विनिर्माण के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण शोध दिशा है।
इस मुद्दे को हल करने के लिए, शोधकर्ता विभिन्न रणनीतियों की खोज कर रहे हैं। एक ओर, मुद्रण मापदंडों और प्रक्रिया डिजाइन को अनुकूलित करके, अवशिष्ट तनाव की उत्पत्ति को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, स्तरित मुद्रण, परत-दर-परत अनुकूलन और ताप उपचार का उपयोग सामग्री के थर्मल विस्तार गुणांक और संकोचन दर की स्थिरता में सुधार करने के लिए किया जा सकता है, जिससे आंतरिक तनाव कम हो जाता है। दूसरी ओर, पहले से बने हिस्सों को पोस्ट-प्रोसेसिंग और हीट ट्रीटमेंट जैसे तरीकों से तनाव से राहत दी जा सकती है। उदाहरण के लिए, गर्म आइसोस्टैटिक दबाव, तनाव राहत एनीलिंग और अन्य तरीकों का उपयोग भागों के अंदर अवशिष्ट तनाव को मुक्त करने और कम करने के लिए किया जा सकता है।
अवशिष्ट तनाव के मुद्दों के अलावा, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के योगात्मक विनिर्माण को अन्य चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, मुद्रण गति कैसे बढ़ाएं और मुद्रण लागत कैसे कम करें, मुद्रण सटीकता और सतह की गुणवत्ता में सुधार कैसे करें, उच्च शक्ति और उच्च संक्षारण प्रतिरोध का संयोजन कैसे प्राप्त करें, आदि। इन समस्याओं को हल करने के लिए, शोधकर्ता लगातार नई सामग्रियों की खोज कर रहे हैं। , प्रक्रियाएं और उपकरण। उदाहरण के लिए, नई मुद्रण तकनीकों जैसे उच्च-ऊर्जा बीम प्रिंटिंग तकनीक और दो-फोटॉन पोलीमराइजेशन तकनीक का उपयोग मुद्रण गति और सटीकता में सुधार कर सकता है; नई एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री, मिश्रित सामग्री आदि के उपयोग से भागों के प्रदर्शन और सेवा जीवन में सुधार हो सकता है; नई समर्थन संरचनाओं और पोस्ट-प्रोसेसिंग तकनीक के उपयोग से भागों की सतह की गुणवत्ता और मशीनेबिलिटी में सुधार हो सकता है।
इसके अलावा, एल्यूमीनियम मिश्र धातु योज्य विनिर्माण की एक अन्य महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा बायोमेडिकल अनुप्रयोग है। इस तकनीक के माध्यम से, जटिल संरचनाओं और सटीक आयामों के साथ मानव प्रत्यारोपण, चिकित्सा उपकरण, ऊतक इंजीनियरिंग मचान आदि का निर्माण किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु योजक विनिर्माण प्रौद्योगिकी का उपयोग करके निर्मित दंत प्रत्यारोपण और आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण ने नैदानिक अनुप्रयोगों में उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त किए हैं। हालाँकि, सामग्री बायोकम्पैटिबिलिटी, साइटोटॉक्सिसिटी और बायोडिग्रेडेबिलिटी जैसे मुद्दे जिन पर बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में विचार करने की आवश्यकता है, वे भी अनुसंधान का फोकस और कठिनाइयाँ हैं।
संक्षेप में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु एडिटिव विनिर्माण एक बड़ी क्षमता वाली विनिर्माण तकनीक है। मेरा मानना है कि निरंतर अनुसंधान और नवाचार के माध्यम से इस तकनीक को और अधिक क्षेत्रों में लागू और विकसित किया जाएगा। भविष्य में, अधिक कुशल, बुद्धिमान और हरित विनिर्माण विधियों को प्राप्त करने के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु एडिटिव विनिर्माण को डिजिटल और बुद्धिमान प्रौद्योगिकियों के साथ जोड़ा जाएगा। साथ ही, प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति और अनुप्रयोग क्षेत्रों के विस्तार के साथ, एल्यूमीनियम मिश्र धातु योजक विनिर्माण मानव जाति के लिए और अधिक आश्चर्य और लाभ लाएगा।
