Пара последних вопросов; Как предотвратить нежелательную холодную сварку в космосе? & Будет ли ржаветь в космосе неокрашенное железо или сталь? указывают на то, что некоторые чистые металлы, такие как железо, которые были выкованы в космическом вакууме (за пределами НОО), будут «холодно сваривать» друг друга при контакте.
Пара существующих вопросов и ответов, которые у нас есть здесь и здесь по 3D-печати, похоже, не учитывают холодную сварку.
Возможность печатать металлы в 3D без сварки или литья может оказать огромное влияние на человечество в целом. Я попытался представить, как это могло бы работать... Контейнер из механизированного железа немедленно бы сварил себя в комок.
Возможна ли 3D-печать металлами, поддающимися холодной сварке? Если да, то есть ли какие-либо проекты, работающие над этим процессом?
Я думаю, что первое, что нам нужно решить, это то, что холодная сварка на самом деле не так проста и практична, как средства постоянной сварки деталей вместе, как это может показаться сразу очевидным из ее названия (это также известно другим, например, stiction). Что происходит, так это то, что материалы, которые могут соединяться в холодную сварку (подобные металлы), делают это только на непосредственно прилегающих поверхностях, где атомы одного куска буквально заполняют промежутки между атомами другого куска, так что в этот момент они по существу являются цельный кусок. Поэтому, если вы хотите получить прочный сварной шов, две соединяемые поверхности должны идеально совпадать. Это, очевидно, ограничивает использование печати с частицами преимущественно со случайной геометрией поверхности, поскольку структуры не будут такими прочными, как можно было бы ожидать. Во-вторых, чтобы уменьшить несвариваемое пространство между двумя поверхностями, требуется либо большое давление, либо много тепла, и в этот момент вы уже свариваете в более традиционном смысле, и это, безусловно, не может быть считается «холодным» сварным швом. Предполагая, что первое требование (последнее мы как бы дисквалифицировали) соблюдено, это означает, что вы либо запускаете маленькие (вероятно, наноразмерные) частицы с большой скоростью на поверхность, либо хотите, чтобы они сваривались в холодном состоянии (воздействуя холодным -сварка), или применяйте сильное давление, как только частицы окажутся более или менее в предполагаемом месте. С аддитивной печатью последнее снова непрактично (мы вернемся к древним дням игольчатой печати, а не к современному аддитивному производству).
Так что это будет иметь серьезные ограничения. Но есть несколько областей, в которых явление холодной сварки могло бы быть полезным, например, с самособирающимися наноструктурами или самовосстанавливающимися металлическими поверхностями. Наноструктуры интересны для многих приложений, от медицины для создания искусственных коллекторов, на которых могут расти кристаллические и молекулярные структуры (скажем, искусственно выращенные ткани для трансплантации, более сильнодействующие лекарства, ...), до вычислений (хранение данных, центральные процессоры, что угодно). это), даже аккумуляторы со значительно увеличенной поверхностью заряда. А с самовосстанавливающимися поверхностями их снова можно было бы использовать во всех областях, от астрономии до вычислений.
Короче говоря, да, я полагаю, что это может быть полезно в наномасштабе, но имеет серьезные ограничения для крупных промышленных приложений и не заменит традиционные методы сварки, такие как лазерная и электронно-лучевая сварка, которые также можно было бы упростить. если бы они использовались в вакууме космоса (они и так делаются в вакууме).
Уве