உலோக வேலை ஆராய்ச்சி மேம்பாடுகள்: ஒரு உலகளாவிய கண்ணோட்டம்

உலோக வேலை, பயனுள்ள பொருட்களை உருவாக்குவதற்காக உலோகங்களை வடிவமைக்கும் கலை மற்றும் அறிவியல், நவீன தொழில்துறையின் ஒரு மூலக்கல்லாகும். விண்வெளி மற்றும் வாகனம் முதல் கட்டுமானம் மற்றும் மின்னணுவியல் வரை, உலோகக் கூறுகள் அவசியமானவை. தொடர்ந்து நடைபெறும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து விரிவுபடுத்துகின்றன, இது மேம்பட்ட பொருட்கள், திறமையான செயல்முறைகள் மற்றும் மிகவும் நிலையான எதிர்காலத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த கட்டுரை உலகளாவிய கண்ணோட்டத்தில் உலோக வேலை ஆராய்ச்சியில் மிக முக்கியமான சில முன்னேற்றங்களை ஆராய்கிறது.

I. பொருள் அறிவியல் மற்றும் உலோகக்கலவை மேம்பாடு

A. உயர்-வலிமை உலோகக்கலவைகள்

வலுவான, இலகுவான மற்றும் அதிக நீடித்த பொருட்களுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. உயர்-வலிமை உலோகக்கலவைகள் மீதான ஆராய்ச்சி, எடையைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் தீவிர நிலைமைகளைத் தாங்கக்கூடிய பொருட்களை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

• மேம்பட்ட எஃகுகள்: ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகளை (AHSS) மேம்பட்ட உருவாக்கம் மற்றும் பற்றவைப்புத் திறனுடன் உருவாக்கி வருகின்றனர். இந்த பொருட்கள் வாகனத் தொழிலுக்கு முக்கியமானவை, அங்கு அவை இலகுவான வாகனங்களுக்கும் மேம்பட்ட எரிபொருள் செயல்திறனுக்கும் பங்களிக்கின்றன. உதாரணமாக, ஐரோப்பிய எஃகு உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் வாகன நிறுவனங்களுக்கு இடையிலான கூட்டுத் திட்டங்கள் புதிய AHSS தரங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கின்றன.
• டைட்டேனியம் உலோகக்கலவைகள்: டைட்டேனியம் உலோகக்கலவைகள் சிறந்த வலிமை-எடை விகிதம் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, இது அவற்றை விண்வெளிப் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது. டைட்டேனியம் உற்பத்தியின் செலவைக் குறைப்பதிலும் அதன் உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்துவதிலும் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. ஜப்பானில் உள்ள ஆய்வுகள் செலவு குறைந்த டைட்டேனியம் கூறுகளை உற்பத்தி செய்ய புதிய தூள் உலோகவியல் நுட்பங்களை ஆராய்கின்றன.
• அலுமினியம் உலோகக்கலவைகள்: அலுமினியம் உலோகக்கலவைகள் அவற்றின் இலகுவான தன்மை மற்றும் நல்ல அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. புதிய கலவை உத்திகள் மற்றும் செயலாக்க நுட்பங்கள் மூலம் அவற்றின் வலிமை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதற்கான ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது. ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி குழுக்கள் விமான கட்டமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் அலுமினிய உலோகக்கலவைகளின் சோர்வு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன.

B. ஸ்மார்ட் பொருட்கள் மற்றும் வடிவ நினைவு உலோகக்கலவைகள்

வடிவ நினைவு உலோகக்கலவைகள் (SMAs) போன்ற ஸ்மார்ட் பொருட்கள், வெளிப்புற தூண்டுதல்களுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக அவற்றின் பண்புகளை மாற்றும். இந்த பொருட்கள் உலோக வேலையில் பரந்த அளவிலான சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றுள்:

• ஏற்பு கருவிகள்: வேலைப் பொருளின் வடிவவியலைப் பொறுத்து அதன் வடிவத்தை சரிசெய்யும் ஏற்பு கருவிகளை உருவாக்க SMAs பயன்படுத்தப்படலாம், இது இயந்திரத் துல்லியம் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. ஜெர்மனியில் உள்ள ஆராய்ச்சி, சிக்கலான பகுதிகளை எந்திரம் செய்ய SMA-அடிப்படையிலான சக்குகளின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகிறது.
• அதிர்வு தணிப்பு: அதிர்வுகளைத் தணிக்க, சத்தத்தைக் குறைத்து செயல்திறனை மேம்படுத்த, உலோகக் கட்டமைப்புகளில் SMAs இணைக்கப்படலாம். அமெரிக்காவில் உள்ள ஆய்வுகள் நில அதிர்வு அதிர்வுகளைத் தணிக்க பாலங்களில் SMA கம்பிகளைப் பயன்படுத்துவதை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• சுய-குணப்படுத்தும் பொருட்கள்: விரிசல்கள் மற்றும் பிற சேதங்களை சரிசெய்யக்கூடிய சுய-குணப்படுத்தும் உலோக உலோகக்கலவைகளை உருவாக்கும் ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது, இது உலோகக் கூறுகளின் ஆயுட்காலத்தை நீட்டிக்கிறது. இந்த பொருட்கள் உலோக அணிக்குள் பதிக்கப்பட்ட மைக்ரோ கேப்சூல்களை நம்பியுள்ளன, அவை சேதம் ஏற்படும் போது குணப்படுத்தும் முகவர்களை வெளியிடுகின்றன.

II. உற்பத்தி செயல்முறைகளில் முன்னேற்றங்கள்

A. சேர்க்கை உற்பத்தி (3D பிரிண்டிங்)

சேர்க்கை உற்பத்தி (AM), 3D பிரிண்டிங் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது குறைந்தபட்ச பொருள் கழிவுகளுடன் சிக்கலான வடிவவியல்களை உருவாக்க அனுமதிப்பதன் மூலம் உலோக வேலையில் புரட்சியை ஏற்படுத்துகிறது. முக்கிய ஆராய்ச்சிப் பகுதிகள் பின்வருமாறு:

• உலோகத் தூள் மேம்பாடு: AM இல் பயன்படுத்தப்படும் உலோகத் தூள்களின் பண்புகள் இறுதிப் பொருளின் தரத்தை கணிசமாக பாதிக்கின்றன. மேம்பட்ட ஓட்டம், அடர்த்தி மற்றும் தூய்மை கொண்ட புதிய உலோகத் தூள் கலவைகளை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. உதாரணமாக, சிங்கப்பூரில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் விண்வெளி பயன்பாடுகளுக்காக புதிய உலோகத் தூள்களை உருவாக்கி வருகின்றன.
• செயல்முறை உகப்பாக்கம்: லேசர் சக்தி, ஸ்கேன் வேகம் மற்றும் அடுக்கு தடிமன் போன்ற AM செயல்முறை அளவுருக்களை உகப்பாக்குவது உயர்-தரமான பகுதிகளை அடைவதற்கு முக்கியமானது. இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகள் இந்த அளவுருக்களை கணிக்கவும் உகப்பாக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இங்கிலாந்தில் உள்ள ஆராய்ச்சி, உலோக AM க்காக AI-இயங்கும் செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது.
• கலப்பின உற்பத்தி: AM ஐ எந்திரம் மற்றும் பற்றவைப்பு போன்ற பாரம்பரிய உற்பத்தி செயல்முறைகளுடன் இணைப்பது இரு அணுகுமுறைகளின் பலத்தையும் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடியும். இது சிக்கலான வடிவவியல் மற்றும் உயர் துல்லியத்துடன் பாகங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. கனடாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்களுக்கு இடையிலான கூட்டுத் திட்டங்கள் வாகனத் தொழிலுக்கான கலப்பின உற்பத்தி நுட்பங்களை ஆராய்கின்றன.

B. அதிவேக எந்திரம்

அதிவேக எந்திரம் (HSM) என்பது மிக அதிக வெட்டு வேகத்தில் உலோகங்களை எந்திரம் செய்வதை உள்ளடக்கியது, இது மேம்பட்ட உற்பத்தித்திறன் மற்றும் மேற்பரப்பு முடிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• கருவிப் பொருள் மேம்பாடு: HSM உடன் தொடர்புடைய அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களைத் தாங்கக்கூடிய வெட்டுக் கருவிகளை உருவாக்குவது முக்கியமானது. பூசப்பட்ட கார்பைடுகள் மற்றும் க்யூபிக் போரான் நைட்ரைடு (CBN) போன்ற மேம்பட்ட வெட்டுக் கருவிப் பொருட்களை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள நிறுவனங்கள் வெட்டுக் கருவிகளுக்கு புதிய பூச்சுகளை உருவாக்கி வருகின்றன, அவை அவற்றின் தேய்மான எதிர்ப்பையும் HSM இல் செயல்திறனையும் மேம்படுத்துகின்றன.
• இயந்திரக் கருவி வடிவமைப்பு: HSM க்கு அதிர்வுகளைக் குறைக்க அதிக விறைப்பு மற்றும் தணிப்பு பண்புகள் கொண்ட இயந்திரக் கருவிகள் தேவை. இந்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய இயந்திரக் கருவி வடிவமைப்புகளை உருவாக்க ஆராய்ச்சி நடந்து வருகிறது. தென் கொரியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி மேம்பட்ட இயந்திரக் கருவி கட்டமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றன.
• செயல்முறை கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாடு: கருவி தேய்மானத்தைத் தடுக்கவும், பகுதி தரத்தை உறுதி செய்யவும் எந்திர செயல்முறையைக் கண்காணிப்பதும் கட்டுப்படுத்துவதும் அவசியம். வெட்டு விசைகள், வெப்பநிலை மற்றும் அதிர்வுகளை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்க சென்சார்கள் மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஸ்வீடனில் உள்ள ஆராய்ச்சி, HSM இல் கருவி தேய்மானத்தைக் கண்டறிய ஒலி உமிழ்வு சென்சார்களின் பயன்பாட்டை ஆராய்கிறது.

C. மேம்பட்ட பற்றவைப்பு நுட்பங்கள்

பற்றவைப்பு என்பது உலோகக் கூறுகளை இணைப்பதற்கான ஒரு முக்கியமான செயல்முறையாகும். பற்றவைப்பு தரத்தை மேம்படுத்தும், சிதைவைக் குறைக்கும் மற்றும் உற்பத்தித்திறனை அதிகரிக்கும் மேம்பட்ட பற்றவைப்பு நுட்பங்களை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

• லேசர் பற்றவைப்பு: லேசர் பற்றவைப்பு உயர் துல்லியம் மற்றும் குறைந்த வெப்ப உள்ளீட்டை வழங்குகிறது, இது மெல்லிய பொருட்கள் மற்றும் மாறுபட்ட உலோகங்களை இணைப்பதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. லேசர் பற்றவைப்பு அளவுருக்களை உகப்பாக்குவதிலும், தொலைநிலை லேசர் பற்றவைப்பு போன்ற புதிய லேசர் பற்றவைப்பு நுட்பங்களை உருவாக்குவதிலும் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. ஜெர்மனியில் உள்ள நிறுவனங்கள் வாகனத் தொழிலுக்காக மேம்பட்ட லேசர் பற்றவைப்பு அமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றன.
• உராய்வு கிளறல் பற்றவைப்பு: உராய்வு கிளறல் பற்றவைப்பு (FSW) என்பது ஒரு திட-நிலை பற்றவைப்பு செயல்முறையாகும், இது குறைந்தபட்ச சிதைவுடன் உயர்-தரமான பற்றவைப்புகளை உருவாக்குகிறது. FSW இன் பயன்பாட்டை புதிய பொருட்கள் மற்றும் வடிவவியல்களுக்கு விரிவுபடுத்துவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் விண்வெளி கட்டமைப்புகளில் அலுமினிய உலோகக்கலவைகளை இணைக்க FSW இன் பயன்பாட்டை ஆராய்கின்றன.
• கலப்பின பற்றவைப்பு: லேசர் பற்றவைப்பு மற்றும் ஆர்க் பற்றவைப்பு போன்ற வெவ்வேறு பற்றவைப்பு செயல்முறைகளை இணைப்பது ஒவ்வொரு செயல்முறையின் பலத்தையும் பயன்படுத்திக் கொள்ள முடியும். இது மேம்பட்ட உற்பத்தித்திறனுடன் உயர்-தரமான பற்றவைப்புகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. சீனாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி கப்பல் கட்டுதலுக்கான கலப்பின பற்றவைப்பு நுட்பங்களை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது.

III. உலோக வேலையில் ஆட்டோமேஷன் மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ்

A. ரோபோடிக் எந்திரம்

ரோபோக்கள் உலோக வேலையில் எந்திர செயல்பாடுகளை தானியக்கமாக்க, உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்த மற்றும் தொழிலாளர் செலவுகளைக் குறைக்க அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• ரோபோ இயக்கவியல் மற்றும் கட்டுப்பாடு: எந்திர செயல்பாடுகளில் உயர் துல்லியம் மற்றும் துல்லியத்தை அடையக்கூடிய ரோபோ இயக்கவியல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளை உருவாக்குதல். இத்தாலியில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிக்கலான பகுதிகளை எந்திரம் செய்ய மேம்பட்ட ரோபோ கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றனர்.
• விசைக் கட்டுப்பாடு: கருவி தேய்மானத்தைத் தடுக்கவும், பகுதி தரத்தை உறுதி செய்யவும் ரோபோவால் பயன்படுத்தப்படும் வெட்டு விசைகளைக் கட்டுப்படுத்துவது முக்கியமானது. நிகழ்நேரத்தில் வெட்டு விசைகளை ஒழுங்குபடுத்த விசை சென்சார்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அமெரிக்காவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் ரோபோடிக் எந்திரத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த விசை பின்னூட்டத்தின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• ஆஃப்லைன் புரோகிராமிங்: ஆஃப்லைன் புரோகிராமிங் பயனர்கள் உற்பத்தியைத் குறுக்கிடாமல் ரோபோக்களை நிரலாக்க அனுமதிக்கிறது. எந்திர செயல்பாடுகளை உருவகப்படுத்தவும் ரோபோ பாதைகளை உகப்பாக்கவும் கூடிய ஆஃப்லைன் புரோகிராமிங் மென்பொருளை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது. ஜப்பானில் உள்ள நிறுவனங்கள் ரோபோடிக் எந்திரத்திற்காக மேம்பட்ட ஆஃப்லைன் புரோகிராமிங் கருவிகளை உருவாக்கி வருகின்றன.

B. தானியங்கு ஆய்வு

தானியங்கு ஆய்வு அமைப்புகள் சென்சார்கள் மற்றும் பட செயலாக்க நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி உலோகப் பாகங்களை தானாகவே குறைபாடுகளுக்கு ஆய்வு செய்கின்றன, தரக் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துகின்றன மற்றும் மனித பிழையைக் குறைக்கின்றன. முக்கிய ஆராய்ச்சிப் பகுதிகள் பின்வருமாறு:

• ஒளியியல் ஆய்வு: ஒளியியல் ஆய்வு அமைப்புகள் கேமராக்கள் மற்றும் விளக்குகளைப் பயன்படுத்தி உலோகப் பாகங்களின் படங்களைப் பிடித்து குறைபாடுகளை அடையாளம் காண்கின்றன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் நுட்பமான குறைபாடுகளைக் கண்டறியக்கூடிய மேம்பட்ட பட செயலாக்க வழிமுறைகளை உருவாக்கி வருகின்றனர். பிரான்சில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் ஒளியியல் ஆய்வின் துல்லியத்தை மேம்படுத்த இயந்திர கற்றலின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• எக்ஸ்-ரே ஆய்வு: எக்ஸ்-ரே ஆய்வு அமைப்புகள் மேற்பரப்பில் புலப்படாத உலோகப் பாகங்களில் உள்ள உள் குறைபாடுகளைக் கண்டறிய முடியும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் உள் கட்டமைப்புகளின் உயர்-தெளிவு படங்களை வழங்கக்கூடிய மேம்பட்ட எக்ஸ்-ரே இமேஜிங் நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். ஜெர்மனியில் உள்ள நிறுவனங்கள் விண்வெளித் தொழிலுக்காக மேம்பட்ட எக்ஸ்-ரே ஆய்வு அமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றன.
• அல்ட்ராசோனிக் சோதனை: அல்ட்ராசோனிக் சோதனை உலோகப் பாகங்களில் உள்ள குறைபாடுகளைக் கண்டறிய ஒலி அலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிறிய குறைபாடுகளைக் கண்டறிந்து பொருள் பண்புகளை வகைப்படுத்தக்கூடிய மேம்பட்ட அல்ட்ராசோனிக் சோதனை நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். இங்கிலாந்தில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் பற்றவைப்புகளை ஆய்வு செய்ய ஃபேஸ்டு அரே அல்ட்ராசோனிக் சோதனையின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.

C. AI-இயங்கும் செயல்முறை உகப்பாக்கம்

செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) உலோக வேலை செயல்முறைகளை உகப்பாக்க, செயல்திறனை மேம்படுத்த மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

• முன்கணிப்பு பராமரிப்பு: AI வழிமுறைகள் சென்சார் தரவை பகுப்பாய்வு செய்து இயந்திரக் கருவிகள் எப்போது செயலிழக்கக்கூடும் என்பதைக் கணிக்க முடியும், இது செயல்திறன் மிக்க பராமரிப்பு மற்றும் வேலையில்லா நேரத்தைத் தடுக்க அனுமதிக்கிறது. கனடாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் உற்பத்தி ஆலைகளில் முன்கணிப்பு பராமரிப்புக்காக AI இன் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• செயல்முறை அளவுரு உகப்பாக்கம்: AI வழிமுறைகள் வெட்டு வேகம் மற்றும் ஊட்டு விகிதம் போன்ற செயல்முறை அளவுருக்களை உகப்பாக்கி உற்பத்தித்திறன் மற்றும் பகுதி தரத்தை மேம்படுத்த முடியும். சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள நிறுவனங்கள் எந்திரத்திற்காக AI-இயங்கும் செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றன.
• குறைபாடு கண்டறிதல் மற்றும் வகைப்பாடு: AI வழிமுறைகள் உலோகப் பாகங்களில் உள்ள குறைபாடுகளை தானாகவே கண்டறிந்து வகைப்படுத்த முடியும், தரக் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துகின்றன மற்றும் மனித பிழையைக் குறைக்கின்றன. சிங்கப்பூரில் உள்ள ஆராய்ச்சி சேர்க்கை உற்பத்தியில் குறைபாடு கண்டறிதலுக்காக AI இன் பயன்பாட்டில் கவனம் செலுத்துகிறது.

IV. உலோக வேலையில் நிலைத்தன்மை

A. வளத் திறன்

உலோக வேலையில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் மற்றும் ஆற்றலின் அளவைக் குறைப்பது நிலைத்தன்மையை அடைவதற்கு முக்கியமானது. ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• இறுதி-வடிவத்திற்கு-அருகில் உற்பத்தி: வடித்தல் மற்றும் வார்ப்பு போன்ற இறுதி-வடிவத்திற்கு-அருகில் உற்பத்தி செயல்முறைகள், அவற்றின் இறுதி வடிவத்திற்கு நெருக்கமான பாகங்களை உற்பத்தி செய்கின்றன, பொருள் கழிவுகளைக் குறைக்கின்றன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மை மற்றும் மேம்பட்ட பொருள் பண்புகளை அடையக்கூடிய மேம்பட்ட இறுதி-வடிவத்திற்கு-அருகில் உற்பத்தி நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். அமெரிக்காவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் வாகனக் கூறுகளை உற்பத்தி செய்ய துல்லியமான வடித்தல் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• மறுசுழற்சி: உலோகக் கழிவுகளை மறுசுழற்சி செய்வது புதிய பொருட்களின் தேவையைக் குறைத்து ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் கழிவுகளிலிருந்து உயர்-தரமான உலோகத்தை மீட்டெடுக்கக்கூடிய மேம்பட்ட மறுசுழற்சி செயல்முறைகளை உருவாக்கி வருகின்றனர். ஐரோப்பாவில் உள்ள நிறுவனங்கள் அலுமினியம் மற்றும் எஃகுக்காக மேம்பட்ட மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றன.
• ஆற்றல் திறன்: உலோக வேலை செயல்முறைகளின் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைப்பது பசுமை இல்ல வாயு உமிழ்வைக் குறைக்க அவசியம். ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆற்றல்-திறனுள்ள எந்திரம் மற்றும் பற்றவைப்பு நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். ஜப்பானில் உள்ள ஆராய்ச்சி மின்னணுத் தொழிலுக்கான ஆற்றல்-திறனுள்ள உற்பத்தி செயல்முறைகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது.

B. குறைக்கப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் தாக்கம்

உலோக வேலை செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பது சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாப்பதற்கு முக்கியமானது. ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• உலர் எந்திரம்: உலர் எந்திரம் வெட்டும் திரவங்களின் தேவையை நீக்குகிறது, சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டின் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் தொழிலாளர் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் உலர் எந்திரத்தை செயல்படுத்தும் மேம்பட்ட வெட்டுக் கருவிப் பொருட்கள் மற்றும் பூச்சுகளை உருவாக்கி வருகின்றனர். ஜெர்மனியில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் உலர் எந்திரத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டலின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.
• வாட்டர்ஜெட் கட்டிங்: வாட்டர்ஜெட் கட்டிங் உலோகத்தை வெட்ட உயர்-அழுத்த நீரைப் பயன்படுத்துகிறது, அபாயகரமான இரசாயனங்களின் தேவையை நீக்குகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரந்த அளவிலான பொருட்களை வெட்டக்கூடிய மேம்பட்ட வாட்டர்ஜெட் கட்டிங் நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். சீனாவில் உள்ள நிறுவனங்கள் கட்டுமானத் தொழிலுக்காக மேம்பட்ட வாட்டர்ஜெட் கட்டிங் அமைப்புகளை உருவாக்கி வருகின்றன.
• சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பூச்சுகள்: ஆராய்ச்சியாளர்கள் உலோகப் பாகங்களுக்கு சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பூச்சுகளை உருவாக்கி வருகின்றனர், அவை அபாயகரமான இரசாயனங்களைப் பயன்படுத்தாமல் அரிப்பு மற்றும் தேய்மானத்திலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் உலோகப் பாதுகாப்பிற்காக உயிர் ఆధారిత பூச்சுகளின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றன.

C. வாழ்க்கைச் சுழற்சி மதிப்பீடு

வாழ்க்கைச் சுழற்சி மதிப்பீடு (LCA) என்பது ஒரு தயாரிப்பு அல்லது செயல்முறையின் முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சி முழுவதும் அதன் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு முறையாகும். உலோக வேலை செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்கான வாய்ப்புகளை அடையாளம் காண LCA பயன்படுத்தப்படலாம். ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• உலோக வேலை செயல்முறைகளுக்கான LCA மாதிரிகளை உருவாக்குதல். ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெவ்வேறு உலோக வேலை செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை துல்லியமாக மதிப்பிடக்கூடிய LCA மாதிரிகளை உருவாக்கி வருகின்றனர்.
• உலோக வேலை செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்கான வாய்ப்புகளை அடையாளம் காணுதல். அதிக ஆற்றல்-திறனுள்ள உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துதல் அல்லது உலோகக் கழிவுகளை மறுசுழற்சி செய்தல் போன்ற உலோக வேலை செயல்முறைகளின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்கான வாய்ப்புகளை அடையாளம் காண LCA பயன்படுத்தப்படலாம்.
• உலோக வேலைத் தொழிலில் LCA பயன்பாட்டை ஊக்குவித்தல். ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயனர் நட்பு கருவிகளை உருவாக்கி பயிற்சி அளிப்பதன் மூலம் உலோக வேலைத் தொழிலில் LCA பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்க பணியாற்றி வருகின்றனர்.

V. உலோக வேலை ஆராய்ச்சியில் எதிர்காலப் போக்குகள்

உலோக வேலை ஆராய்ச்சியின் எதிர்காலம் பல முக்கிய போக்குகளால் இயக்கப்பட வாய்ப்புள்ளது:

• அதிகரித்த ஆட்டோமேஷன் மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ்: ரோபோக்கள் மற்றும் ஆட்டோமேஷன் அமைப்புகள் உலோக வேலையில் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும், உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்தி தொழிலாளர் செலவுகளைக் குறைக்கும்.
• செயற்கை நுண்ணறிவின் அதிகப் பயன்பாடு: AI உலோக வேலை செயல்முறைகளை உகப்பாக்கவும், தரக் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்தவும், உபகரண செயலிழப்புகளைக் கணிக்கவும் பயன்படுத்தப்படும்.
• மிகவும் நிலையான உற்பத்தி நடைமுறைகள்: உலோக வேலைத் தொழில் மிகவும் நிலையான உற்பத்தி நடைமுறைகளை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலம் அதன் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைப்பதில் அதிக கவனம் செலுத்தும்.
• புதிய பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகளின் வளர்ச்சி: தொழில்துறையின் வளர்ந்து வரும் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யக்கூடிய புதிய உலோக உலோகக்கலவைகள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து கவனம் செலுத்தும்.
• டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பங்களின் ஒருங்கிணைப்பு: பொருட்களின் இணையம் (IoT) மற்றும் கிளவுட் கம்ப்யூட்டிங் போன்ற டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பங்கள் உலோக வேலை செயல்முறைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்படும், இது நிகழ்நேர கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்தும்.

VI. முடிவுரை

உலோக வேலை ஆராய்ச்சி என்பது ஒரு ஆற்றல்மிக்க மற்றும் வேகமாக வளர்ந்து வரும் துறையாகும், இது சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து விரிவுபடுத்துகிறது. பொருள் அறிவியல், உற்பத்தி செயல்முறைகள், ஆட்டோமேஷன் மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள் உலோக வேலைத் தொழிலை மாற்றி, புதுமைக்கான புதிய வாய்ப்புகளை உருவாக்குகின்றன. இந்த முன்னேற்றங்களைத் தழுவி, ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் முதலீடு செய்வதன் மூலம், உலோக வேலைத் தொழில் உலகப் பொருளாதாரத்தில் தொடர்ந்து ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்க முடியும் மற்றும் மிகவும் நிலையான எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்க முடியும்.

இங்கே வழங்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள் இந்தத் துறையில் நடந்து வரும் விரிவான உலகளாவிய ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதியை மட்டுமே குறிக்கின்றன. சமீபத்திய முன்னேற்றங்களைப் பற்றி அறிய, முன்னணி கல்வி இதழ்களைப் பின்தொடர்வது, சர்வதேச மாநாடுகளில் கலந்து கொள்வது, மற்றும் உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் மற்றும் தொழில் கூட்டமைப்புகளுடன் ஈடுபடுவது அவசியம்.