طراحی قالب

یکی از مهمترین پژوهش ها در مورد تولید قطعه تک کریستال طی فرآیند SLE در موسسه تکنولوژی جورجیا(Georgia Institute of Technology) انجام شده است. طبق این پژوهش یکی از چالش ها، طراحی پلتفرم و قالب بوده است. هدف این پژوهش این بوده است که روی نمونه تک کریستال ریخته گری شده CMSX-4 (سوپرآلیاژ پایه نیکل)، یک لایه تک کریستال جدید نشانده شود. طرح اولیه مطابق با شکل ۱ بوده است. فویل اینکونل برای نگه داشتن بستر پودر و نمونه، روی زمینه مسی قرار داده شده است. ایجاد کردن دیواره با فویل، منجر به اندازه گیری دقیق ارتفاع پودر و یکنواختی لایه نشانی می شود. زمینه مسی امکان انتقال حرارتی بالایی را فراهم می کند. اما طراحی بهتر استفاده از زمینه از جنس اینکونل است که به دقت ماشین کاری شده است. ترکیب شیمیایی نیکل – کروم در اینکونل ۶۲۵ از آنجایی که به ترکیب CMSX-4 نزدیک تر است، بر زمینه مسی مرجح است. زمینه اینکونل طوری ماشین کاری شده است که با قرار گرفتن نمونه CMSX-4، در زیر فضای خالی ایجاد شود. چنین طراحی، عملکرد مشابهی با طراحی در پره توربین ایفا می کند. این فضای خالی نقش مجرای خنک کننده را حین فرآیند دارد. در تصویر قالب حفره دوم مربوط به همین مجرا است.
در مورد بهبود طراحی دوم و رسیدن به طراحی نهایی (سومین طراحی)، دو نکته قابل مشاهده است. اول آن که عایق مصرفی سرامیکی جای خود را به قالب آلومینیومی داده است که دلیل آن می تواند افزایش مقاومت در مقابل تنش های حرارتی باشد. دوم آن که قالب آلومینیومی به اندازه کافی ماشین کاری شده است تا اطراف نمونه پودر اضافی قرار گیرد. این تمهید باعث می شود حین ذوب، کمبود پودر رخ ندهد.

 

مرجع:

Faculty, T. A., Bansal, R., & Fulfillment, I. P. (2013). Analysis and Feedback Control of the Scanning Laser Epitaxy Process Applied To Nickel-Base Superalloys Analysis and Feedback Control of the Scanning Laser Epitaxy Process Applied To Nickel-Base Superalloys, (May)

منبع:monofan.ir