உலோகங்கள்: கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்கம் - ஒரு உலகளாவிய பார்வை

உலோகங்களும் அவற்றின் கலப்புலோகங்களும் உலகெங்கிலும் உள்ள எண்ணற்ற தொழில்களின் முதுகெலும்பாக அமைகின்றன. நியூயார்க் நகரின் வானளாவிய கட்டிடங்கள் முதல் டோக்கியோவில் உள்ள ஸ்மார்ட்போன்களை இயக்கும் சிக்கலான மைக்ரோசிப்கள் வரை, உலோகங்கள் நமது நவீன உலகை வடிவமைப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்தக் விரிவான வழிகாட்டி, கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்க நுட்பங்களின் சிக்கலான உலகத்தை ஆராய்ந்து, புதுமைகளைத் தூண்டும் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் பொருள் அறிவியலின் எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பது குறித்த உலகளாவிய பார்வையை வழங்குகிறது.

கலப்புலோகங்கள் என்றால் என்ன?

கலப்புலோகம் என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்களால் ஆன ஒரு உலோகப் பொருளாகும். இந்தத் தனிமங்களில் குறைந்தபட்சம் ஒன்றாவது உலோகமாக இருக்க வேண்டும். கலப்புலோகம் உருவாக்குதல் என்பது தனித்தனி உலோகங்களின் பண்புகளை விட உயர்ந்த குறிப்பிட்ட பண்புகளை அடைவதற்காக உலோகங்களை (அல்லது ஒரு உலோகத்தை அலோகத்துடன்) திட்டமிட்டு இணைப்பதாகும். இந்த மேம்படுத்தப்பட்ட பண்புகளில் அதிகரித்த வலிமை, கடினத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, நீட்சித்தன்மை மற்றும் மேம்பட்ட மின் அல்லது வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவை அடங்கும்.

ஒரு கலப்புலோகத்தின் கலவை, அது உட்படும் செயலாக்கம் மற்றும் அதன் விளைவாக உருவாகும் நுண் கட்டமைப்பு ஆகியவை அதன் இறுதிப் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றன. இந்த உறவுகளைப் புரிந்துகொள்வது கலப்புலோக வடிவமைப்பு மற்றும் உருவாக்கத்தில் மிக முக்கியமானது.

கலப்புலோக உருவாக்கக் கொள்கைகள்

கலப்புலோக உருவாக்கம் என்பது பொருள் அறிவியல், வெப்ப இயக்கவியல், இயக்கவியல் மற்றும் செயலாக்க நுட்பங்களின் அடிப்பட அறிவை இணைக்கும் ஒரு பல்துறை துறையாகும். இந்த செயல்முறை பொதுவாக பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது:

• செயல்திறன் தேவைகளை வரையறுத்தல்: பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் புரிந்துகொள்வது (எ.கா., வலிமை, எடை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, இயக்க வெப்பநிலை). உதாரணமாக, விண்வெளிப் பயன்பாடுகளுக்காக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு கலப்புலோகத்திற்கு விதிவிலக்கான வலிமை-எடை விகிதம் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு தேவைப்படலாம்.
• அடிப்படை உலோகங்களைத் தேர்ந்தெடுத்தல்: அதன் உள்ளார்ந்த பண்புகள் மற்றும் பிற கலப்புலோகத் தனிமங்களுடன் அதன் இணக்கத்தன்மையின் அடிப்படையில் முதன்மை உலோகத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது. பொதுவான அடிப்படை உலோகங்களில் இரும்பு (எஃகுக்கு), அலுமினியம், டைட்டானியம், நிக்கல் மற்றும் தாமிரம் ஆகியவை அடங்கும்.
• கலப்புலோகத் தனிமங்களைத் தேர்ந்தெடுத்தல்: அடிப்படை உலோகத்தின் விரும்பிய பண்புகளை மேம்படுத்தும் தனிமங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது. உதாரணமாக, எஃகுடன் குரோமியத்தைச் சேர்ப்பது அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் துருப்பிடிக்காத எஃகு (stainless steel) உருவாக்கப்படுகிறது.
• கலவை மேம்படுத்தல்: விரும்பிய பண்புகளின் சமநிலையை அடைய ஒவ்வொரு தனிமத்தின் உகந்த விகிதங்களைத் தீர்மானித்தல். இது பெரும்பாலும் கணக்கீட்டு மாதிரியாக்கம் மற்றும் சோதனை முறைகளை உள்ளடக்கியது. CALPHAD (கட்டம் வரைபடங்களின் கணக்கீடு) என்பது கட்ட நிலைத்தன்மையை வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக மாதிரியாக்க ஒரு பொதுவான முறையாகும்.
• நுண் கட்டமைப்பு கட்டுப்பாடு: கட்டுப்படுத்தப்பட்ட செயலாக்க நுட்பங்கள் மூலம் நுண் கட்டமைப்பைக் கையாளுதல் (எ.கா., துகள் அளவு, கட்டப் பரவல், வீழ்படிவுகள்).
• சோதனை மற்றும் பண்பறிதல்: கடுமையான சோதனை முறைகள் (எ.கா., இழுவிசை சோதனை, சோர்வு சோதனை, அரிப்பு சோதனை) மூலம் கலப்புலோகத்தின் பண்புகளை மதிப்பீடு செய்தல் மற்றும் நுண்ணோக்கி மற்றும் விளிம்பு வளைவு போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி அதன் நுண் கட்டமைப்பைப் பண்பறிதல்.

கலப்புலோகங்களில் வலுப்படுத்தும் வழிமுறைகள்

கலப்புலோகங்களை வலுப்படுத்த பல வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்:

• திடக் கரைசல் வலுவூட்டல்: படிகக் கட்டமைப்பை சிதைக்கும் கலப்புலோகத் தனிமங்களை அறிமுகப்படுத்துவது, இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுக்கிறது. இது பல அலுமினியம் மற்றும் மெக்னீசியம் கலப்புலோகங்களில் அடிப்படையானது.
• திரிபு கடினமாக்கல் (பணி கடினமாக்கல்): அறை வெப்பநிலையில் உலோகத்தை சிதைப்பது இடப்பெயர்ச்சி அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது, இது மேலும் சிதைப்பது கடினமாக்குகிறது. குளிர்-சுருட்டப்பட்ட எஃகு மற்றும் இழுக்கப்பட்ட கம்பிகளில் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• துகள் அளவு சீரமைப்பு: துகள் அளவைக் குறைப்பது துகள் எல்லைப் பகுதியை அதிகரிக்கிறது, இது இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுக்கிறது. இது பொதுவாக வெப்ப-இயந்திர செயலாக்கம் மூலம் அடையப்படுகிறது.
• வீழ்படிவு கடினமாக்கல் (வயது கடினமாக்கல்): அணிக்குள் நுண்ணிய வீழ்படிவுகளை உருவாக்குவது, இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுக்கிறது. விமானக் கட்டமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் அலுமினியக் கலப்புலோகங்கள் இதற்கு உதாரணங்களாகும்.
• சிதறல் வலுவூட்டல்: அணி முழுவதும் நுண்ணிய, நிலையான துகள்களைச் சிதறடிப்பது. இந்தத் துகள்கள் இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்திற்குத் தடைகளாகச் செயல்படுகின்றன.
• மார்டென்சிடிக் உருமாற்றம்: கடினப்படுத்தப்பட்ட எஃகுகளில் காணப்படுவது போல், கடினமான மற்றும் நொறுங்கும் கட்டத்தை விளைவிக்கும் ஒரு பரவல் இல்லாத கட்ட உருமாற்றம்.

உலோக செயலாக்க நுட்பங்கள்

உலோகக் கலப்புலோகங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் செயலாக்க நுட்பங்கள் அவற்றின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் இறுதிப் பண்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. முக்கிய செயலாக்க முறைகள் பின்வருமாறு:

வார்ப்பு

வார்ப்பு என்பது உருகிய உலோகத்தை ஒரு அச்சில் ஊற்றி, அது திடமாகி அச்சின் வடிவத்தைப் பெற அனுமதிப்பதாகும். பல்வேறு வார்ப்பு முறைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன:

• மணல் வார்ப்பு: பெரிய பாகங்களுக்குப் பொருத்தமான ஒரு பல்துறை மற்றும் செலவு குறைந்த முறை, ஆனால் ஒப்பீட்டளவில் மோசமான மேற்பரப்பு பூச்சு கொண்டது. உலகளவில் தானியங்கி இயந்திரத் தொகுதிகள் மற்றும் பெரிய கட்டமைப்புப் கூறுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• டை வார்ப்பு: நல்ல பரிமாணத் துல்லியம் மற்றும் மேற்பரப்பு பூச்சு கொண்ட பாகங்களை உற்பத்தி செய்யும் ஒரு அதிக-அளவு செயல்முறை. தானியங்கி மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணுவியலில் துத்தநாகம் மற்றும் அலுமினியக் கலப்புலோகங்களுக்குப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• முதலீட்டு வார்ப்பு (இழந்த-மெழுகு வார்ப்பு): சிறந்த மேற்பரப்பு பூச்சு மற்றும் பரிமாணத் துல்லியத்துடன் மிகவும் சிக்கலான பாகங்களை உருவாக்குகிறது. டர்பைன் பிளேடுகள் மற்றும் மருத்துவ உள்வைப்புகளுக்கு விண்வெளியில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• தொடர்ச்சியான வார்ப்பு: பில்லெட்டுகள், ப்ளூம்கள் மற்றும் ஸ்லாப்கள் போன்ற நீண்ட, தொடர்ச்சியான வடிவங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு செயல்முறை. எஃகுத் தொழிலின் ஒரு மூலக்கல்லாக, மூலப்பொருட்களின் திறமையான உற்பத்தியை இது சாத்தியமாக்குகிறது.

உருவமைத்தல்

உருவமைத்தல் செயல்முறைகள் பிளாஸ்டிக் சிதைவின் மூலம் உலோகத்தை வடிவமைப்பதை உள்ளடக்கியது. பொதுவான உருவமைத்தல் முறைகள் பின்வருமாறு:

• வடித்தல்: உலோகத்தை வடிவமைக்க அழுத்த விசைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு செயல்முறை. இது துகள் கட்டமைப்பை சீரமைப்பதன் மூலம் பொருளின் இயந்திரப் பண்புகளை மேம்படுத்த முடியும். கிரான்ஸ்காஃப்ட்கள், இணைப்புத் தண்டுகள் மற்றும் பிற உயர்-வலிமை கூறுகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.
• உருட்டுதல்: உலோகத்தை உருளைகள் வழியாகச் செலுத்தி அதன் தடிமனைக் குறைக்கும் ஒரு செயல்முறை. தாள்கள், தகடுகள் மற்றும் கம்பிகளை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது. எஃகு மற்றும் அலுமினியப் பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு இது அவசியம்.
• வெளியேற்றம்: ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவத்தை உருவாக்க உலோகத்தை ஒரு டை வழியாகத் தள்ளும் ஒரு செயல்முறை. அலுமினிய சுயவிவரங்கள், குழாய்கள் மற்றும் குழாய்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.
• இழுத்தல்: அதன் விட்டத்தைக் குறைக்க உலோகத்தை ஒரு டை வழியாக இழுக்கும் ஒரு செயல்முறை. கம்பிகள் மற்றும் குழாய்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.

பொடி உலோகவியல்

பொடி உலோகவியல் (PM) என்பது திடமான பாகங்களை உருவாக்க உலோகப் பொடிகளை அழுத்தி மற்றும் சுடுபதப்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது. இந்த செயல்முறை சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்கும் திறன், நுண்துளைகளைக் கட்டுப்படுத்துதல் மற்றும் வழக்கமான முறைகளைப் பயன்படுத்தி இணைக்க கடினமாக இருக்கும் தனிமங்களைக் கொண்ட கலப்புலோகங்களை உருவாக்குதல் உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது.

PM தானியங்கி கூறுகள், வெட்டும் கருவிகள் மற்றும் சுய-மசகு தாங்கிகள் ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்ய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மெட்டல் இன்ஜெக்ஷன் மோல்டிங் (MIM) என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட PM நுட்பமாகும், இது சிக்கலான, உயர்-துல்லியமான பாகங்களை பெரிய அளவில் உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. PM பாகங்களுக்கான உலகளாவிய தேவை சீராக அதிகரித்து வருகிறது.

பற்றவைப்பு

பற்றவைப்பு என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உலோகப் பாகங்களை ஒன்றோடொன்று உருக்கி இணைக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். எண்ணற்ற பற்றவைப்பு நுட்பங்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன:

• வில் பற்றவைப்பு: உலோகங்களை உருக்கி இணைக்க மின் வில்லைப் பயன்படுத்துகிறது. கட்டுமானம், கப்பல் கட்டுதல் மற்றும் உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• வாயு பற்றவைப்பு: உலோகங்களை உருக்கி இணைக்க வாயுச் சுடரைப் பயன்படுத்துகிறது. வில் பற்றவைப்பை விடக் குறைவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்குப் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• தடுப்புப் பற்றவைப்பு: வெப்பத்தை உருவாக்கி உலோகங்களை இணைக்க மின் தடையைப் பயன்படுத்துகிறது. தாள் உலோகப் பாகங்களின் அதிக-அளவு உற்பத்திக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• லேசர் பற்றவைப்பு: உலோகங்களை உருக்கி இணைக்க ஒரு குவிக்கப்பட்ட லேசர் கற்றையைப் பயன்படுத்துகிறது. உயர் துல்லியம் மற்றும் குறுகிய வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தை வழங்குகிறது.
• எலக்ட்ரான் கற்றை பற்றவைப்பு: வெற்றிடத்தில் எலக்ட்ரான்களின் கற்றையைப் பயன்படுத்தி உலோகங்களை உருக்கி இணைக்கிறது. ஆழமான ஊடுருவல் மற்றும் குறைந்தபட்ச சிதைவை வழங்குகிறது.

வெப்ப பதப்படுத்துதல்

வெப்ப பதப்படுத்துதல் என்பது உலோகக் கலப்புலோகங்களின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திரப் பண்புகளை மாற்றுவதற்காக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பமூட்டல் மற்றும் குளிரூட்டல் ஆகும். பொதுவான வெப்ப பதப்படுத்தும் செயல்முறைகள் பின்வருமாறு:

• பதப்படுத்துதல் (Annealing): உலோகத்தை மென்மையாக்குகிறது, உள் அழுத்தங்களைக் குறைக்கிறது, மற்றும் நீட்சித்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
• கடினப்படுத்துதல் (Hardening): உலோகத்தின் கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமையை அதிகரிக்கிறது.
• பதமாற்றுதல் (Tempering): கடினப்படுத்தப்பட்ட எஃகின் நொறுங்குத்தன்மையைக் குறைத்து, அதன் கடினத்தன்மையில் சிலவற்றைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.
• மேற்பரப்பு கடினப்படுத்துதல் (Case Hardening): ஒரு எஃகுப் பகுதியின் மேற்பரப்பைக் கடினமாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் உள்ளகம் ஒப்பீட்டளவில் மென்மையாக இருக்கும்.
• கரைசல் வெப்ப பதப்படுத்துதல் மற்றும் பக்குவப்படுத்துதல் (Aging): வீழ்படிவு-கடினப்படுத்தக்கூடிய கலப்புலோகங்களை வலுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது.

உலோகங்களின் சேர்க்கை உற்பத்தி (3D பிரிண்டிங்)

சேர்க்கை உற்பத்தி (AM), 3D பிரிண்டிங் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது உலோகப் பொடிகள் அல்லது கம்பிகளிலிருந்து அடுக்கு அடுக்காக பாகங்களை உருவாக்கும் ஒரு புரட்சிகரமான தொழில்நுட்பமாகும். AM சிக்கலான வடிவவியல்களை உருவாக்கும் திறன், பொருள் விரயத்தைக் குறைத்தல் மற்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்காக பாகங்களைத் தனிப்பயனாக்குதல் உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது. முக்கிய உலோக AM செயல்முறைகள் பின்வருமாறு:

• பொடிப் படுகை இணைவு (PBF): தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லேசர் உருக்குதல் (SLM) மற்றும் எலக்ட்ரான் கற்றை உருக்குதல் (EBM) போன்ற செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது, இதில் ஒரு லேசர் அல்லது எலக்ட்ரான் கற்றை உலோகப் பொடி அடுக்குகளைத் தேர்ந்தெடுத்து உருக்கி இணைக்கிறது.
• நேரடி ஆற்றல் படிவு (DED): லேசர் பொறியியல் நிகர வடிவமைப்பு (LENS) மற்றும் கம்பி வில் சேர்க்கை உற்பத்தி (WAAM) போன்ற செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது, இதில் ஒரு குவிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மூலம் உலோகப் பொடி அல்லது கம்பி படியவைக்கப்படும்போது அதை உருக்குகிறது.
• பைண்டர் ஜெட்டிங்: ஒரு பைண்டர் ஒரு பொடிப் படுகையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு படியவைக்கப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு திடமான பகுதியை உருவாக்க சுடுபதப்படுத்தப்படுகிறது.

உலோக AM விண்வெளி, மருத்துவம் மற்றும் தானியங்கி போன்ற தொழில்களில் வேகமாகப் பிரபலமடைந்து வருகிறது, இது சிக்கலான வடிவமைப்புகளுடன் இலகுரக, உயர்-செயல்திறன் கொண்ட கூறுகளை உற்பத்தி செய்ய உதவுகிறது. உலகளாவிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் உலோக AM செயல்முறைகளின் வேகம், செலவு-திறன் மற்றும் பொருள் பண்புகளை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன.

கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்கத்தின் பயன்பாடுகள்

கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்க நுட்பங்கள் பரந்த அளவிலான தொழில்களில் முக்கியமானவை:

• விண்வெளி: உயர்-வலிமை, இலகுரக கலப்புலோகங்கள் விமானக் கட்டமைப்புகள், இயந்திரங்கள் மற்றும் தரையிறங்கும் கியர்களுக்கு அவசியமானவை. எடுத்துக்காட்டுகளில் அலுமினியக் கலப்புலோகங்கள், டைட்டானியக் கலப்புலோகங்கள் மற்றும் நிக்கல்-அடிப்படை சூப்பர்அலாய்கள் அடங்கும்.
• தானியங்கி: இயந்திரத் தொகுதிகள், சேசிஸ் கூறுகள் மற்றும் உடல் பேனல்களுக்கு கலப்புலோகங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எரிபொருள் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும், உமிழ்வைக் குறைப்பதிலும் கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டுகளில் உயர்-வலிமை எஃகுகள் மற்றும் அலுமினியக் கலப்புலோகங்கள் அடங்கும்.
• மருத்துவம்: உயிரிணக்கக் கலப்புலோகங்கள் உள்வைப்புகள், அறுவை சிகிச்சைக் கருவிகள் மற்றும் மருத்துவ சாதனங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் டைட்டானியக் கலப்புலோகங்கள், துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் மற்றும் கோபால்ட்-குரோமியம் கலப்புலோகங்கள் அடங்கும்.
• கட்டுமானம்: கட்டிடங்கள், பாலங்கள் மற்றும் உள்கட்டமைப்புகளுக்கு எஃகு முதன்மை கட்டமைப்புப் பொருளாகும். உயர்-வலிமை எஃகுகள் மற்றும் அரிப்பு-எதிர்ப்பு பூச்சுகள் நீண்ட கால கட்டமைப்புகளுக்கு அவசியமானவை.
• மின்னணுவியல்: கடத்திகள், இணைப்பிகள் மற்றும் மின்னணு பேக்கேஜிங்கிற்கு கலப்புலோகங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் தாமிரக் கலப்புலோகங்கள், அலுமினியக் கலப்புலோகங்கள் மற்றும் பற்றாசுகள் அடங்கும்.
• ஆற்றல்: மின் உற்பத்தி நிலையங்கள், குழாய்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அமைப்புகளில் கலப்புலோகங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் உயர்-வெப்பநிலை எஃகுகள், நிக்கல்-அடிப்படை கலப்புலோகங்கள் மற்றும் அரிப்பு-எதிர்ப்பு கலப்புலோகங்கள் அடங்கும்.
• உற்பத்தி: வெட்டும் கருவிகள், அச்சுகள் மற்றும் வார்ப்புருக்களுக்கு கலப்புலோகங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டுகளில் கருவி எஃகுகள், அதிவேக எஃகுகள் மற்றும் சிமென்ட் கார்பைடுகள் அடங்கும்.

கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்கத்தில் எதிர்காலப் போக்குகள்

பல போக்குகள் கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்கத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கின்றன:

• உயர்-என்ட்ரோபி கலப்புலோகங்கள் (HEAs): ஐந்து அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்களை ஏறக்குறைய சமமான அணு விகிதங்களில் கொண்ட கலப்புலோகங்கள். HEAs உயர் வலிமை, உயர் கடினத்தன்மை மற்றும் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு போன்ற தனித்துவமான பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.
• மேம்பட்ட உயர்-வலிமை எஃகுகள் (AHSS): விதிவிலக்கான வலிமை-எடை விகிதங்களைக் கொண்ட எஃகுகள், தானியங்கி மற்றும் பிற தொழில்களில் எடை குறைப்பதை சாத்தியமாக்குகின்றன.
• கணக்கீட்டுப் பொருள் பொறியியல்: கலப்புலோக வடிவமைப்பை விரைவுபடுத்தவும், செயலாக்க அளவுருக்களை மேம்படுத்தவும் கணக்கீட்டு மாதிரியாக்கத்தைப் பயன்படுத்துதல்.
• ஒருங்கிணைந்த கணக்கீட்டுப் பொருள் பொறியியல் (ICME): பல்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் பொருட்களின் நடத்தையை கணிக்க வெவ்வேறு நீள அளவுகளில் கணக்கீட்டு மாதிரிகளை இணைத்தல்.
• நிலையான பொருட்கள் செயலாக்கம்: மேலும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் ஆற்றல்-திறனுள்ள செயலாக்க நுட்பங்களை உருவாக்குதல்.
• செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) மற்றும் இயந்திர கற்றல் (ML): பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளைப் பகுப்பாய்வு செய்யவும், புதிய கலப்புலோக கலவைகள் மற்றும் செயலாக்க அளவுருக்களை அடையாளம் காணவும் AI மற்றும் ML ஐப் பயன்படுத்துதல்.
• சேர்க்கை உற்பத்தியின் அதிகரித்த பயன்பாடு: உலோக AM தொழில்நுட்பங்களில் மேலும் முன்னேற்றங்கள் மேலும் சிக்கலான மற்றும் உயர்-செயல்திறன் கொண்ட கூறுகளை உருவாக்க அனுமதிக்கும்.

முடிவுரை

கலப்புலோக உருவாக்கம் மற்றும் செயலாக்கம் பல்வேறு தொழில்களில் தொழில்நுட்பங்களை முன்னேற்றுவதற்கு முக்கியமானவை. உலோகக் கலப்புலோகங்களுடன் தொடர்புடைய பல்வேறு பயன்பாடுகள் மற்றும் சவால்களைப் புரிந்துகொள்ள ஒரு உலகளாவிய பார்வை அவசியம். புதுமைகளை ஏற்றுக்கொள்வதன் மூலமும், நிலையான நடைமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலமும், மற்றும் கணக்கீட்டுக் கருவிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், பொருள் அறிவியல் சமூகம் சமூகத்தின் வளர்ந்து வரும் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் புதிய மற்றும் மேம்பட்ட கலப்புலோகங்களைத் தொடர்ந்து உருவாக்க முடியும். உலோகங்கள் மற்றும் கலப்புலோகங்களின் எதிர்காலம் பிரகாசமாக உள்ளது, செயல்திறன், நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்பாட்டில் மேலும் முன்னேற்றங்களை உறுதியளிக்கிறது.