ব্রেকিং নিউজ! এনিগমা এবং নোভা বিশ্ববিদ্যালয় লিসবনের যৌথ অর্জন: পথ অপ্টিমাইজেশন আর্ক যোগকৃত ইনকনেল 625-এর ঘরের তাপমাত্রা এবং উচ্চ তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা উন্নত করে।

DED (সরাসরি তড়িৎ ডিসচার্জ) হল একটি আধুনিক যোগজ উত্পাদন প্রযুক্তি যা উচ্চ দক্ষতা, কম খরচ এবং বৃহদাকার গঠনের সুবিধার কারণে ইনকনেল 625 খাদ উৎপাদনে নিজস্ব সুবিধা প্রদর্শন করেছে। তবুও, ঐতিহ্যগত DED প্রক্রিয়াটি প্রায়শই <001> অভিমুখিতা সহ একটি কলামাকার স্ফটিক গঠনের ফলস্বরূপ হয়, যা উপাদানে আদর্শ শক্তি এবং নমনীয়তা অর্জনকে কঠিন করে তোলে।

I. গবেষণা পটভূমি এবং তাৎপর্য

সম্প্রতি কয়েকটি গবেষণায় দেখা গেছে যে লাইন শক্তি ঘনত্ব (LED) বৃদ্ধি করে Inconel 625 খাদ ধাতুর স্তম্ভাকার শস্যগুলিকে প্রায় সমবাহু শস্যে রূপান্তরিত করে তার প্রদর্শন ক্ষমতা উন্নত করা যায়; তবে মুদ্রণ পথ স্যুইচিং-এর ভূমিকা সংক্রান্ত নির্দিষ্ট কৌশলটি এখনও অস্পষ্ট। অতিরিক্তভাবে, যোগাত্মক উত্পাদনের স্তরের মধ্যে বিশেষ ইন্টারফেস বৈশিষ্ট্যগুলি উপকরণের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে বিশেষভাবে প্রভাবিত করে, বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায়, যেখানে এগুলি ইন্টারফেস বিকৃতি কেন্দ্রীভবন এবং আগেভাগেই ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করতে পারে। সুতরাং, বিভিন্ন তাপমাত্রায় স্তরের মধ্যে ইন্টারফেসের প্রভাব কৌশলগুলি অনুসন্ধান করা প্রক্রিয়াগুলি অপ্টিমাইজ করার জন্য এবং উপকরণের ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য খুবই মূল্যবান .

উল্লিখিত গবেষণা পটভূমির উপর ভিত্তি করে, এনিগমা প্রযুক্তি এবং থেকে আসা দলের সাথে সহযোগিতা করেছে পর্তুগালের NOVA University Lisbon পর্তুগালে তাদের সাম্প্রতিক গবেষণা ফলাফল প্রকাশ করেছে Materials Research Letters শিরোনামে “ উন্নত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং বিকৃতি প্রক্রিয়া মুদ্রণ পাথ সুইচিংয়ের মাধ্যমে DED Inconel 625-এর মধ্যে s ,” মাইক্রোস্ট্রাকচার ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর প্রিন্টিং পাথ ডিজাইনের প্রভাব সম্পর্কে ব্যবস্থিত অনুসন্ধান।

উৎস [1]

দ্বিতীয়। পরীক্ষামূলক পদ্ধতি

এই গবেষণায় শীতল ধাতব স্থানান্তর (সিএমটি) ডিইডি প্রযুক্তি ব্যবহার করে 70% আর্গন + 30% হিলিয়াম মিশ্রিত গ্যাসের সুরক্ষামূলক বাতাসরে ইনকনেল 625 খাদ নমুনা তৈরি করা হয়েছিল। পরীক্ষামূলক ফলাফলের বিশ্বাসযোগ্যতা নিশ্চিত করতে, গবেষণা দলটি প্রক্রিয়ার প্রধান প্যারামিটারগুলি অপ্টিমাইজ করেছিল: বিদ্যুৎ প্রবাহ 116 অ্যাম্পিয়ার, তারের খাওয়ানোর গতি 4.6 মিটার/মিনিট, এবং লাইন শক্তি ঘনত্ব 140 জুল/মিমি। 50 mm ব্যাস এবং 100 mm দৈর্ঘ্যের সিলিন্ড্রিক্যাল নমুনা প্রস্তুত করতে লেয়ার-টু-লেয়ার 90° রোটেশন পাথ কৌশল গ্রহণ করা হয়েছিল।

উৎস [1]

উপাদানের বৈশিষ্ট্য ব্যাপকভাবে চরিত্রায়ণ করতে, মাল্টি-স্কেল বিশ্লেষণ পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়েছিল : এক্সআরডি, ওএম, এসইএম-ইবিএসডি এবং টেম সিস্টেমগুলি ব্যবহার করে মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিবর্তন বিশ্লেষণ করা হয়েছিল; মাইক্রোহার্ডনেস পরীক্ষা এবং ঘরের তাপমাত্রা এবং উচ্চ তাপমাত্রায় (400-850°C) টেনসাইল পরীক্ষার মাধ্যমে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করা হয়েছিল।

III. ফলাফল এবং আলোচনা

3.1 মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বৈশিষ্ট্য

মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিশ্লেষণ ছাপার পথের ডিজাইনের উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব দেখিয়েছে। 0° পথের ঐতিহ্যবাহী নমুনাগুলির সাথে তুলনা করে, 90° পথ সুইচিং ব্যবহার করে তৈরি করা নমুনাগুলি স্বতন্ত্র নিয়ার-আইসোট্রপিক স্ফটিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করেছে: গড় শস্য দৈর্ঘ্য ছিল 527 ± 5 μm, প্রস্থ ছিল 172 ± 7 μm (অ্যাস্পেক্ট রেশিও 3.06), এবং স্তরের ইন্টারফেসগুলিতে ক্ষুদ্র শস্য অঞ্চলগুলি (37 ± 2 μm) গঠিত হয়েছিল।এক্সআরডি বিশ্লেষণ নিশ্চিত করেছে যে নমুনাগুলি একক-পর্যায় ফেস-সেন্টারড কিউবিক স্ট্রাকচার প্রদর্শন করে।

উৎস [1]

গবেষণায় নিশ্চিত করেছে যে উচ্চ LED পাথ সুইচিংয়ের সংমিশ্রণ গলন পুলের তাপমাত্রা ঢাল কমানোর জন্য কার্যকরভাবে প্রয়োগ হয়, স্তম্ভাকার স্ফটিক এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি দমন করে এবং পুনঃগলন গভীরতা বৃদ্ধিরণ এবং নতুন নিউক্লিয়েশন সাইটস সরবরাহের মাধ্যমে সমবাহু স্ফটিক গঠনকে উৎসাহিত করে, এর মাধ্যমে উপাদানের অনুবীক্ষণিক গঠন অপ্টিমাইজ করে এই প্রক্রিয়া সংমিশ্রণ স্তম্ভাকার স্ফটিক থেকে সমবাহু স্ফটিকে রূপান্তর অর্জনের জন্য একটি কার্যকর মাধ্যম সরবরাহ করে।

3.2 পরিবেশ তাপমাত্রায় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

পরিবেশ তাপমাত্রায় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা নির্দেশ করে যে 90° প্রিন্টিং পথ ব্যবহার করে প্রস্তুত Inconel 625 নমুনাগুলি 401 ± 12 MPa আয়তন শক্তি, 724 ± 5 MPa টেনসাইল শক্তি এবং 57 ± 5% এর এলোঙ্গেশন সহ চমৎকার শক্তি-দৃঢ়তা ম্যাচিং প্রদর্শন করে .এই উপকরণটি সাধারণত তিন-পর্যায়ের কাজ শক্তিশালীকরণ আচরণ প্রদর্শন করে, বিশেষ করে 8–25% বিকৃতি পরিসরে শক্তিশালী কাজ শক্তিশালীকরণ ক্ষমতা দেখায়, ফলস্বরূপ 41.3 GPa*% এর একটি উচ্চ প্লাস্টিকতা-শক্তি উৎপাদন, যা ঐতিহ্যবাহী হট-রোলড খাদ (32.1 GPa*%) এর তুলনায় অনেক বেশি।

উৎস [1]

আণবিক গঠন বিশ্লেষণ থেকে দেখা যায় যে প্রায়-সমভূমিক নমুনাগুলি বৃহত্তর শস্য আকার প্রদর্শন করে (232 ± 16 μm vs. হট-রোলড নমুনা < 130 μm), এবং তাদের শ্রেষ্ঠত্ব মূলত দুটি কারণের জন্য হয়: প্রথম, অপসারণ শক্তিশালীকরণের প্রধান ভূমিকা, এবং দ্বিতীয়, একটি অনন্য বিকৃতি প্রক্রিয়া। আণবিক বিশ্লেষণে দেখা গেল যে বিকৃতির সময়, উপকরণটি উচ্চ-ঘনত্বের অপসারণ প্রাচীর এবং অপসারণ লক গঠন তৈরি করে। এই আণবিক বৈশিষ্ট্যগুলি কার্যকরভাবে অপসারণ গতি প্রতিরোধ করে, এর ফলে উপকরণের শক্তি বৃদ্ধি পায় . আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে ইন্টারলেয়ার ইন্টারফেসগুলিতে কোনও চাপ কেন্দ্রীভবন লক্ষ্য করা যায়নি, এবং ভাঙনটি সবসময় গ্রেন সীমান্তের মধ্যে ঘটেছিল, যা নিশ্চিত করেছিল যে প্রিন্টিং পথ দ্বারা গঠিত ইন্টারফেসগুলি উপকরণের ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে না . এই অনন্য ডিসলোকেশন গতি এবং অক্ষত ইন্টারফেসগুলি একসাথে উপকরণের উত্কৃষ্ট সম্পূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদান করে।

3.3 উচ্চ-তাপমাত্রা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

উচ্চ-তাপমাত্রা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা নিয়ে আসা হয়েছে নিয়ার-আইসোট্রপিক ইনকনেল 625 খাদ ধাতুর দুর্দান্ত উচ্চ-তাপমাত্রা অভিযোজনীয়তা। গবেষণায় দেখা গেছে যে 400–850°C তাপমাত্রা পরিসরের মধ্যে এই উপকরণটির শক্তি বৈশিষ্ট্যগুলি ঐতিহ্যবাহী ঢালাই খাদ ধাতুগুলির তুলনায় সামঞ্জস্যপূর্ণ ভাবে ভালো প্রমাণিত হয়েছে। উল্লেখযোগ্যভাবে, 700°C এর নিচে এর প্রসারণ এখনও উচ্চতর স্তরে থাকে, 700°C অতিক্রম করার পরে মামুলি হ্রাস পরিলক্ষিত হয়। ভাঙনের গঠন বিশ্লেষণের মাধ্যমে, গবেষণায় দেখা গেছে যে তাপমাত্রা নির্ভর ভাঙনের আচরণে স্পষ্ট সংক্রমণ: 600°C-এ, ভাঙনটি সাধারণ দানাদার নমনীয় ভাঙনের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, ভাঙনের পৃষ্ঠে সমানভাবে ছড়িয়ে থাকা অগভীর নমনীয় ডিম্পলসহ; 750°C এবং 800°C এর মধ্যে, ভাঙনের মোড দানাদার ভাঙনের দিকে সংক্রমণ ঘটে, যা স্পষ্ট ভঙ্গুর ভাঙনের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে; যখন তাপমাত্রা 850°C এ পৌঁছায়, ভাঙনের পৃষ্ঠটি মিশ্র ভাঙনের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে যেখানে নমনীয় ডিম্পলস এবং ভঙ্গুর ভাঙনের তলগুলি উপস্থিত থাকে।

উৎস [1]

চতুর্থ. নিষ্কর্ষ

এই গবেষণায় Inconel 625 খাদ ধাতুর মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ধর্মের উপর প্রিন্ট পথের ডিজাইনের গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব প্রকাশ করে। উচ্চ শক্তি সহ প্রিন্টিং কৌশল প্রয়োগ করে এবং 90° লেয়ার-টু-লেয়ার ঘূর্ণন সহ ঐতিহ্যবাহী কলামার শস্য গঠনকে সফলভাবে একটি সমান প্রায়-ইকুইঅ্যাক্সড শস্য গঠনে রূপান্তর করা হয়েছিল। উন্নত মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিশ্লেষণ পদ্ধতির মাধ্যমে দেখা গেছে যে এই অনন্য গঠন বিকৃতির সময় অস্থায়ী চলাচলের প্যাটার্ন প্রদর্শন করে: কেবল সমতল স্লিপ ঘটে না, বরং উচ্চ-ঘনত্বের অস্থায়ী প্রাচীর এবং বিশেষ অস্থায়ী লক গঠনও তৈরি হয়। এই মাইক্রোস্ট্রাকচারাল প্রক্রিয়াগুলির সমন্বিত পারস্পরিক ক্রিয়াকলাপ উপাদানটিকে উচ্চ শক্তি এবং নমনীয়তা উভয়ই প্রদান করে।

উল্লেখযোগ্যভাবে, ছাপানোর সময় গঠিত ইন্টারলেয়ার ফাইন-গ্রেন অঞ্চলগুলি কেবল যে ক্ষমতা দুর্বল করেনি তা-ই নয়, বরং এটি আরও শক্তিশালী করেছে। পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে এই অপটিমাইজড নিয়ার-ইকুয়িঅ্যাক্সড ক্রিস্টাল স্ট্রাকচারটি পরিসর তাপমাত্রা থেকে শুরু করে উচ্চ তাপমাত্রা পর্যন্ত বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে উত্কৃষ্ট যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। ই আবিষ্কারটি বিমান ও অন্যান্য ক্ষেত্রের গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির উচ্চ-প্রদর্শনী অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জন্য নতুন প্রক্রিয়া অন্তদৃষ্টি প্রদান করে, যা প্রশস্ত প্রয়োগের সম্ভাবনা প্রদর্শন করে।

পেপার লিঙ্ক ：

[1] https://doi.org/10.1080/21663831.2025.2476174