بررسی فرآیند ساخت افزایشی از منظر دید ترمودینامیک

یکی از روش های ساخت قطعات که در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است، روشی تحت عنوان ساخت افزایشی یا همان پرینت سه بعدی بوده است. این روش که به نسبت سایر روش های سنتی لایه لایه ای بوده است منجر به ساخت قطعات با هندسه پیچیده می شود که در سایر روش های قدیمی قابل ساخت نبوده اند. از دیگر مزایای آن می توان به کاهش هزینه تولید اشاره کرد. در حالی که بزرگترین معضل ساخت افزودنی افزایش مدت زمان ساخت می باشد. این فرآیند از نقطه نظر انجمادی دارای انجماد سریع بوده که در سرعت های بسیار بالا فرآیند انجماد آغاز می شود. این نوع از انجماد با سرعت چندین برابر به نسبت سرعت روش های انجمادی دیگر سرد می شوند. در انجماد سریع دانه ها بسیار ریز می باشند که تاثیر بسزایی در استحکام و سختی خواهند داشت. با مشاهده دقیق می توان فازهای آمورف را نیز در این نوع از فرآیندهای انجمادی مشاهد کرد که افزایش مقاومت به خوردگی را به همراه خواهند داشت. لازم به ذکر است که ساخت افزایشی با توجه به شرایط متفاوت نسبت به سایر روش ها اعم از دمای بالا، سرعت سرد شدن زیاد، گرادیان دمایی بالا و گیرافتادگی مذاب منجر به ایجاد ترمودینامیک غیرتعادلی می شود. سرعت بسیار بالای انجماد منجر به ایجاد بستری مناسب برای ترمودینامیک غیرتعادلی می شود. به عبارتی سیستم در حالت تعادلی که انتظار می رود قرار نمی گیرد و پارامترهای مختلف از یک سیستم دائما در حال تغییر می باشد. بدین صورت می توان نتیجه گیری کرد که ترمودینامیک غیرتعادلی و انجماد سریع پایه های بنیادین فرآیند ساخت افزایشی بوده اند.

کلیدواژه ها:

ترمودینامیک غیرتعادلی ، ساخت افزایشی ، انجماد سریع