Yeni bir keşif, mühendislerin ağaçlar ve kemiklerin yapısal karmaşıklığından esinlenerek geliştirdiği bir 3D baskı yöntemini ortaya çıkardı. Washington State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, iki kaynak makinesi kullanarak aynı dairesel tabakada iki farklı çelik türünü 3D olarak basmayı başardı. Bu yeni yöntem sayesinde, her bir metalin tek başına olduğundan %33 ila %42 daha güçlü olan bimetalik bir malzeme elde edildi. Metal parçalar bir arada soğudukça ortaya çıkan basınç, dayanıklılığı artıran bir etken oldu.

Geleneksel kaynak yöntemlerinde birden fazla metal kullanmak için işlemi durdurup metal tellerini değiştirmek gerekiyordu. Ancak bu yeni yöntemde, metaller hala sıcakken aynı tabakada basılabiliyor, böylece süreklilik sağlanıyor. Araştırmacılar, doğadan ilham alarak ağaçlar ve kemiklerin farklı malzemelerin birbirleriyle etkileşiminden güç kazandığını gözlemledi ve bu etkiyi metallerle taklit etmeyi başardı.

Yapılan bir gösterimde, iki kaynak başı birbirini takip ederek bir dairesel tabakada iki farklı metal basıldı. Daha ucuz olan “hafif” çelik dış kabuğun içine, korozyona dayanıklı paslanmaz çelik bir çekirdek oluşturuldu. Metaller soğudukça farklı oranlarda büzüldüğünden, iç basınç oluştu ve metaller birbirlerini sıkıştırdı. Yapılan testler sonucunda, bu bimetalik malzemenin paslanmaz çelik veya hafif çelik tek başına sahip olduğundan daha yüksek bir dayanıklılığa sahip olduğu gözlemlendi.

Bu yeni yöntem, endüstriyel üreticiler ve tamir atölyeleri için büyük avantajlar sunuyor. Özellikle ilerleyen geliştirmelerle birlikte, yüksek performanslı tıbbi implantlar veya uzay seyahati için parçalar üretmek mümkün hale gelebilir. Yöntemin yaygın kullanılan ve uygun maliyetli araç gereçler kullanması, yakın gelecekte bu teknolojinin benimsenmesini hızlandırabilir.

Araştırmanın kıdemli yazarı Amit Bandyopadhyay, bu yeni yöntemin kaynak işlemlerinin tasarım kavramlarını genişletebileceğini ve sert bir malzeme ile yumuşak bir malzemenin neredeyse aynı anda birleştirilebileceği yeni uygulamaların keşfedilebileceğini belirtiyor. WSU Makine ve Malzeme Mühendisliği Bölümü’ndeki bir profesör olan Bandyopadhyay, “Bu çok geniş uygulamalara sahip bir yöntem çünkü herhangi bir kaynak işlemi yapılan yer, tasarım kavramlarını genişletebilir veya çok sert bir malzeme ile yumuşak bir malzemeyi neredeyse aynı anda birleştirmek için uygulama bulabilir,” diyor.

Bu yeni yöntem, endüstriyel üreticilere ve mühendislere büyük fırsatlar sunuyor. İleri teknolojilerle birlikte, farklı özelliklere sahip metallerin bir arada kullanıldığı daha dayanıklı ve özelleştirilmiş parçalar üretmek mümkün hale gelecek. Bunun yanı sıra, tıp alanında dayanıklı titanyum dış kabukları ve iyileştirici özelliklere sahip iç malzemelerin kullanıldığı eklem replikasyonları veya uzay yapılarında sıcaklığı düzenlemeye yardımcı olacak soğutma özelliklerine sahip malzemelerin kullanıldığı yapılar da mümkün hale gelecek.

Bu yöntemin daha da geliştirilmesiyle birlikte, imkanlar daha da genişleyebilir ve çoklu malzemelerin kullanımı artırılabilir. Metal 3D baskı teknolojisi, üretim süreçlerine yeni bir boyut kazandıracak ve birçok sektörde dönüşüm sağlayacak bir yenilik olarak karşımıza çıkıyor.

^{Kaynak: https://techxplore.com/news/2023-06-3d-printing-method-metals.html}