इनकोनेल में डिलेमिनेशन: वह छिपी हुई खराबी जिसने तीन आयामी मुद्रित रॉकेट इंजन को नष्ट कर दिया

एक इग्निशन परीक्षण के दौरान, इनकोनेल से 3D प्रिंटिंग द्वारा निर्मित एक तरल ईंधन इंजन भयावह रूप से विफल हो गया। विस्फोट कोई आकस्मिक दुर्घटना नहीं थी, बल्कि त्वरित थकान प्रक्रिया की परिणति थी। माइक्रो-सीटी 3D का उपयोग करके बाद के विश्लेषण ने मूल कारण का खुलासा किया: एक आंतरिक डिलेमिनेशन। आसन्न परतों के बीच संलयन की कमी ने माइक्रोक्रैक उत्पन्न किए, जो थर्मल चक्र और दहन के अत्यधिक दबाव के तहत, स्थानीयकृत हॉट स्पॉट में बदल गए, जिससे कक्ष की दीवार अपनी सहनशक्ति सीमा तक पहुंच गई।

विफलता का पुनर्निर्माण: इनकोनेल में माइक्रो-सीटी, सिमुलेशन और थर्मल थकान 🔥

जांच प्रक्रिया VGSTUDIO MAX में एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3D कंप्यूटेड टोमोग्राफी स्कैन के साथ शुरू हुई। इस सॉफ्टवेयर ने कक्ष के आयतन को खंडित करने और आंतरिक असंततताओं को अलग करने की अनुमति दी, जिससे परतों के बीच संलयन की कमी की ज्यामिति की सटीक पहचान हुई। इन आंकड़ों के साथ, परिमित तत्व विश्लेषण करने के लिए पॉइंट क्लाउड को Ansys Discovery में आयात किया गया। सिमुलेशन ने दहन गैस के ताप हस्तांतरण को दबाव द्वारा प्रेरित यांत्रिक तनावों के साथ जोड़ा। परिणामों से पता चला कि डिलेमिनेटेड दोषों के आसपास, थर्मल तनाव की सांद्रता उच्च तापमान पर इनकोनेल की उपज सीमा से अधिक हो गई। विभेदक विस्तार और संकुचन के इस चक्र ने एक स्थिर हथौड़े की तरह काम किया, दरार को तब तक फैलाया जब तक कि दीवार ने अचानक अपनी संरचनात्मक अखंडता खो नहीं दी।

उद्योग के लिए सबक: भाग से पहले प्रक्रिया को मान्य करें ⚙️

यह मामला दर्शाता है कि योगात्मक रूप से निर्मित भागों में सामग्री की थकान केवल आधार सामग्री पर निर्भर नहीं करती, बल्कि प्रक्रिया की एकरूपता पर निर्भर करती है। सैद्धांतिक रूप से एक आदर्श इनकोनेल विफल हो सकता है यदि एक परत ठीक से नहीं पिघलती है। माइक्रो-सीटी तकनीक, Ansys में मल्टीफिजिक्स सिमुलेशन के साथ मिलकर, परीक्षण बेंच तक पहुंचने से पहले इन विफलताओं का अनुमान लगाने की अनुमति देती है। इंजीनियर के लिए, सबक स्पष्ट है: मुद्रण प्रक्रिया का सत्यापन ज्यामिति के डिजाइन जितना ही महत्वपूर्ण है। भाग न केवल अच्छा दिखना चाहिए; इसे डिलेमिनेशन से मुक्त होना चाहिए, जो चक्रीय थकान के तहत टाइम बम बन जाते हैं।

कौन सी उन्नत अरैखिक थकान सिमुलेशन तकनीकें 3D प्रिंटिंग द्वारा निर्मित इनकोनेल में डिलेमिनेशन की सटीक भविष्यवाणी करने की अनुमति देती हैं, प्रक्रिया के अवशिष्ट तनाव और अनिसोट्रोपिक माइक्रोस्ट्रक्चर पर विचार करते हुए?

(पी.एस.: सामग्री की थकान 10 घंटे के सिमुलेशन के बाद आपकी थकान जैसी होती है।)