هوليوود، فلوريدا -
يشير البحث إلى أنه من منظور الطاقة، يعد الهيليوم الطريقة الأكثر استدامة لتذرية الغاز بغية إنتاج مسحوق معدني، وأن استهلاك الطاقة النوعي يعتمد إلى حد كبير على معايير العملية وكيمياء السبائك. ويتطلب الإنتاج الميكانيكي للمساحيق، مثل الطحن بالكرات، في حال مناسبة الوضع للتصنيع الإضافي، طاقة أقل بكثير من عملية التذرية.
(BUSINESS WIRE)-- أعلنت اليوم Additive Manufacturer Green Trade Association (المشار إليها باسم "AMGTA")، وهي جماعة دعوية عالمية ينصب تركيزها على تعزيز ممارسات صناعة التصنيع الإضافي ("AM") المستدامة، عن النتائج الأولية لمشروع بحثي بعنوان "الطاقة النوعية للمواد الخام المستخدمة في التصنيع الإضافي (AM) للمعادن: دراسة مقارنة." عمدت الدراسة، التي أجرتها الشركة الاستشارية البحثية Syntec Associates بتكليف من AMGTA، بالتعاون مع Divergent Technologies، وهو مصنع رقمي معياري متكامل للهياكل المعقدة، إلى تقييم ثلاثة مناهج رئيسية لمعالجة المواد الخام المستخدمة في التصنيع الإضافي (AM) للمعادن ألا وهي، تذرية الغاز والطحن الميكانيكي (الطحن بالكرات على وجه التحديد) وسحب الأسلاك، بغية تحديد متطلبات الطاقة المحددة لإنتاج المواد الخام. كما سلطت نتائج البحث الضوء على أنه، من منظور الطاقة، تعد تذرية غاز الهيليوم الطريقة الأكثر استدامة المستخدمة في تذرية الغاز لإنتاج المساحيق المعدنية من السبائك الشائعة الاستخدام، يليه الأرجون ثم النيتروجين، ويعتمد أيضًا الاستهلاك النوعي للطاقة ضمن عملية التذرية إلى حد كبير على معايير العملية وكيمياء السبائك. بالإضافة إلى ذلك، أظهر البحث أن الطحن الميكانيكي، في حال مناسبة الاستخدام في إنتاج المساحيق في التصنيع الإضافي، ينجم عنه انخفاض كبير في الاستهلاك النوعي للطاقة عند المقارنة بعملية تذرية الغاز.
صرح Michael Kenworthy، مدير قسم التكنولوجيا في Divergent Technologies ورئيس مجلس إدارة AMGTA، قائلاً: "عند إعداد تقييمات دورة الحياة بشأن المعالجة الصناعية لسبائكنا، اكتشفت تباينًا كبيرًا في المنشورات العلمية التي تتناول عملية التصنيع الإضافي (AM) ومقدار الطاقة المستهلك في عملية تذرية المساحيق". "وقد شكل هذا البحث مجموعة واضحة من افتراضات ونماذج العمليات، والتي يمكن عن طريقها إدراك أدوات العملية الرئيسية وتقييم دراسات تبادل النظم التي سنسترشد بها عند إجراء تحسينات الاستدامة المستقبلية."
تتضمن النقاط الرئيسية في هذا الدراسة:
عملية تذرية غاز الهيليوم هي الأفضل لعملية تذرية المساحيق: يشير البحث إلى أنه، من منظور الطاقة، تبرز عملية تذرية غاز الهيليوم بصفتها أكثر طرق تذرية الغاز استدامة، إذ أظهرت انخفاضًا كبيرًا في الاستهلاك النوعي للطاقة مقارنةً بالأرجون والنيتروجين مع السبائك الشائعة الاستخدام.
المسحوق المذرى بالأرجون أفضل من النيتروجين: بالنسبة إلى الباحثين عن بديل للهيليوم، تم التوصل إلى أن المسحوق المذرى بالأرجون هو خيار مثالي موفر للطاقة مقارنةً بالمسحوق المذرى بالنيتروجين.
الطحن الميكانيكي يتفوق على عملية تذرية الغاز: يُظهر الطحن الميكانيكي، خاصةً الطحن بالكرات، انخفاضًا كبيرًا في الاستهلاك النوعي للطاقة مقارنةً بعملية تذرية الغاز على صعيد إنتاج المساحيق المعدنية عن طريق التصنيع الإضافي (AM).
توجيهات الصناعة بشأن الخيارات المستدامة: يسلط هذا البحث الضوء على أهمية تحديد طرق التصنيع التي ينتج عنها أقل استهلاك نوعي للطاقة لكل كيلو جرام بغية تعزيز الاستدامة الشاملة عند إنتاج المواد الخام المستخدمة في التصنيع الإضافي.
صرح Brian R. Neff، رئيس مجلس إدارة AMGTA، قائلاً: "يتمثل هدف AMGTA الرئيسي في تثقيف المستهلك بشأن طرق الإنتاج الأكثر استدامة ضمن سلسلة التوريد الإضافية. كما يوفر هذا البحث المهم توجيهات مهمة بشأن الطرق المثالية لتذرية الغاز التي تتطلب أقل قدر نوعي من الطاقة لكل كيلو جرام". "وفي الوقت نفسه، فإنه يفيد السوق بمعلومة أن طرق الإنتاج الميكانيكي للمواد الخام المسحوقة، مثل الطحن بالكرات، هي في حد ذاتها أفضل من حيث الحجم مقارنةً بتذرية الغاز، وذلك من منظور الطاقة."
لقد كانت عملية تذرية الغاز، التي تعتبر تقنية واعدة لإنتاج مساحيق المواد الخام المستخدمة في عملية التصنيع الإضافي، نقطة محورية في الدراسة. فقد كشف البحث أن تذرية الغاز باستخدام الهيليوم كغاز تذرية نتج عنها أقل استهلاك نوعي إجمالي للطاقة مقارنةً بالأرجون (أفضل بنسبة 13% في المتوسط) والنيتروجين (أفضل بنسبة 28% في المتوسط). بالإضافة إلى ذلك، تم التوصل إلى أن المسحوق المذرى بالأرجون يقلل متطلبات الطاقة بنسبة 12% مقارنةً بالمسحوق المذرى بالنيتروجين، وذلك مع السبائك التي تمت دراستها (SS316L وAl5083 وIN718).
تسلط الدراسة الضوء أيضًا على كفاءة الإنتاج الميكانيكي للمساحيق، خصوصًا الطحن بالكرات، والذي نتج عنه تحسن بنسبة 90% تقريبًا على صعيد الاستهلاك النوعي للطاقة مقارنةً بتذرية الغاز ضمن مجموعة من ظروف العملية التي تمت دراستها. كما يوصى بإجراء المزيد من الأبحاث لتحديد التأثير التطبيقي ضمن فئات إنتاج محددة لاستخدام المسحوق المذرى بالهيليوم و/أو المسحوق المطحون بالكرات.
صرحت Sherri Monroe، المدير التنفيذي في AMGTA، قائلة: "تتوافق مجريات هذا البحث مع مهمة AMGTA المتمثلة في الالتزام بممارسات التصنيع المستدامة المعتمدة على التقنيات الإضافية". "تسلط هذه النتائج الضوء على الاعتبارات الرئيسية للمصنعين الذين يبحثون عن طرق إنتاج مواد خام غير ضارة بالبيئة. ولتعزيز مبدأ الاستدامة في التصنيع الإضافي، فإن الأبحاث تعد ذات أهمية حيوية لاتخاذ قرارات مستنيرة."
يمكن الاطلاع على أبرز النتائج التي توصلت لها الدراسة على موقع AMGTA الإلكتروني. علاوةً على ذلك، تفيد AMGTA باحتمالية نشر بحث مستقل إضافي في عام 2024. يمكن التعرف على معلومات إضافية عن هذه الدراسة وغيرها من الدراسات التي أجرتها AMGTA على موقع AMGTA الإلكتروني، www.AMGTA.org.
نبذة عن AMGTA
تأسست AMGTA في عام 2019 بغرض إدراك الفوائد البيئية للتصنيع الإضافي وتعزيزها في مختلف قطاعات الاقتصاد العالمي. أما أعضاء AMGTA، فإنهم يمثلون أطياف عالم التصنيع كافة، من التصميم والمواد الخام إلى المنتجات والمستخدمين النهائيين، والذين ينصب جل تركيزهم على ابتكار منتجات أفضل وأكثر استدامة ومدرة للربح في ظل الالتزام بأفضل ممارسات التصنيع الإضافي. لمزيد من المعلومات، الرجاء زيارة www.amgta.org.
صور / وسائط متعددة متوفرة على : https://www.businesswire.com/news/home/53934438/en
إن نص اللغة الأصلية لهذا البيان هو النسخة الرسمية المعتمدة. أما الترجمة فقد قدمت للمساعدة فقط، ويجب الرجوع لنص اللغة الأصلية الذي يمثل النسخة الوحيدة ذات التأثير القانوني.
الرابط الثابت
https://www.aetoswire.com/ar/news/2504202438881
جهات الاتصال
Sherri Monroe
smonroe@amgta.org
9543080888
