Kore Malzeme Bilimi Enstitüsü’nden (KIMS) Dr. Jung Min Park liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, zorlu uzay koşulları için tasarlanmış, yüksek performanslı, 3D baskılı bir metal alaşımı geliştirdi. Gyeongsang Ulusal Üniversitesi ve POBTEK işbirliğiyle oluşturulan alaşım, -196°C’ye kadar zorlu sıcaklıklara dayanabilme kapasitesine sahip olup, bu da onu uzay araştırmalarında ve diğer zorlu ortamlarda kullanım için umut verici bir malzeme haline getiriyor.
Yeni alaşım, az miktarda karbonun eklendiği CoCrFeMnNi temel malzemesine dayanıyor. Bu kombinasyon, alaşımın özelliklerini çok düşük sıcaklıklarda geliştirerek onu benzer malzemelere göre daha güçlü ve daha esnek hale getirir. Bu alaşımı oluşturma süreci, lazer toz yatağı füzyonu (LPBF) olarak bilinen bir 3 boyutlu baskı teknolojisini içerir. Bu teknik, metal tozu katmanlarını eritmek ve kaynaştırmak için bir lazer kullanır. Araştırmacılar, karbon içeriğini dikkatli bir şekilde kontrol ederek, alaşımın içinde malzemeyi güçlendiren küçük, eşit şekilde dağılmış nanokarbürler oluşturmayı başardılar.
Yeni alaşımın test sonuçları etkileyici: Karbonsuz benzer malzemelerle karşılaştırıldığında hem güç hem de esneklik açısından %140’lık bir gelişme gösterdi. Özellikle, gerilebilirliği, oda sıcaklığına (298 K) kıyasla kriyojenik sıcaklıklarda (77 K) iki kat daha yüksekti. Bu, onu özellikle malzemelerin bozulmadan aşırı soğuğa dayanması gereken zorlu uzay ortamları için uygun kılar.
Alaşımın düşük sıcaklıklardaki mukavemeti aynı zamanda 3D baskı kullanılarak gelecekteki alaşımların tasarımı için de rehberlik sağlıyor. Ağır yüklere ve kriyojenik koşullara dayanabilme yeteneği, yoğun koşullar altında çalışan roket yakıt enjektörleri ve türbin nozülleri gibi uzay araçları için daha güçlü, daha uzun ömürlü parçalar oluşturmak için kullanılabileceği anlamına gelir. Bu alaşım, genellikle düşük sıcaklıklarda yeterince güçlü olmayan birçok 3D baskılı metalin tipik zayıflığının üstesinden gelir.
Proje lideri Dr. Park şunları söyledi: “Alaşım geliştirmedeki bu atılım, uzay aracı için daha güçlü ve daha dayanıklı parçalar üretmemize yardımcı olacak ve uzay araştırmalarında mümkün olanın sınırlarını zorlayacak.”
