3D štampanje utiče na primenu kvantne tehnologije

Integracija strukture može se postići 3D štampanjem, eliminišući potrebu za originalnim dizajnom vakuumskih spojeva, integracijom funkcija i smanjenjem veličine komponenti vakuuma, smanjenjem težine i povećanjem snage. Ovo je prednost 3D štampanih vakuumskih komponenti za primjenu kvantne tehnologije

.Ranije je ideja o proizvodnji vakuumskih komponenti 3D štampom bila teško ostvariva zbog problema sa poroznošću i mehaničkom čvrstoćom delova napravljenih tehnologijom 3D štampanja metala u prahu. Međutim, najnovija dostignuća u tehnologiji 3D štampanja topljenja metala u prahu su unaprijedila sposobnost procesa kako bi se ispunili zahtjevi za gustinom i mehaničkim svojstvima. Zahvaljujući ovom napretku, tehnologija 3D štampanja putem topljenja metala u prahu počela je da se bavi ključnim komponentama u mnogim poljima. Dizajn i proizvodnja imaju dubok uticaj.

Nakon proizvodnje ovog integriranog vakuumskog modula, znanstvenici su ga primijenili u okruženju ultra visokog pritiska kako bi stvorili vakuumsku komoru koja može primiti izuzetno visoke pritiske, pružajući performanse potrebne za hvatanje hladnih atomskih oblaka. Atomi se hlade i drže na mjestu kombinacijom laserskog zraka i magnetnog polja.

Da bi vakuumske komponente učinile što lakšim, naučnici su poboljšali geometriju svojih otvora, umanjivši prostor između njih i dodavši tanku unutrašnju kožu za smještaj UHV. Pored toga, održava se simetrija dizajna komore, osiguravajući da otvor ostaje okomit na put snopa laserskog zraka, što pomaže u smanjenju gubitaka optičkog prenosa.

Cijeli proces je jedna od najfascinantnijih, originalnih i najboljih primjena aditivne proizvodnje do danas. Kao i kod svih sistema za izmjenu topline proizvedenih 3D printanjem, dizajn vakuumskog sklopa sadrži rešetkastu strukturu koja povećava odnos vanjske površine i zapremine komore i doprinosi disipaciji topline. Konačni dizajn komore je kompatibilan sa standardnom UHV ultra-visokim vakuumskom opremom. 

Pored komore, Added Scientific je razvio umetak za formiranje magnetne zavojnice sa ugrađenim kanalom hlađenim vodom kako bi istražio prednosti aditivne proizvodnje.

Sastav za vakuum se proizvodi pomoću legure aluminija AlSi10Mg (najčešće korišćene legure aluminijuma u proizvodnji aditiva) zbog svoje visoke specifične čvrstoće 3 i male gustine. Pored tipične toplotne obrade, Added Scientific koristi i zasebnu termičku obradu za starenje kako bi povećao čvrstoću materijala.

Sljedeće razmatranje je hrapava površina dijelova izrađenih tehnologijom 3D tiska u metalu koji se topi u prahu PBF. Za UHV aplikacije, vjeruje se da povećana površina povećava vjerojatnost ispuštanja plinova. Međutim, nakon opsežnih ispitivanja, tim je otkrio da je prihvatljivi raspon radnih temperatura dosegnuo 400 ° C čak i bez daljnje optimizacije materijala i zaštitnog sloja.

Za primjene kvantne tehnologije, očigledne su prednosti 3D otisnutih vakuumskih komponenti. Kvalitet MOT prototipa koji je izradio Added Scientific je 245 grama - 70% lakši od komercijalno dostupnog ekvivalenta od nehrđajućeg čelika.

To štedi istraživačkom timu puno dragocjenog laboratorijskog prostora i važan korak ka prenosivosti budućih uređaja. U principu, ako je komora integrirana u posebno dizajniran i dalje optimiziran sistem, komora se može učiniti manjom.

Sa željom za kvantnom tehnologijom i brzom zrelošću povezanih tržišta, razvoj kapaciteta komponenata vakuumskih komora integriranih sa 3D štamparskim strukturama uvelike će podržati britanski Nacionalni program kvantne tehnologije i vladinu posvećenost razvoju industrije kvantne tehnologije u Velikoj Britaniji .

Dugoročno gledano, tehnologija 3D štampe vjerovatno će pokrenuti revoluciju u dizajnu vakuumskog sistema. Uvođenje tehnologije aditivne proizvodnje u vakuumski sistem očito će utjecati na primjenu prijenosne kvantne tehnologije, a može utjecati i na širi znanstveni i industrijski svijet. U isto vrijeme, ovaj izuzetno složeni vakuumski sistem jasno pokazuje prednosti tehnologije 3D štampe u proizvodnji bilo kojeg složenog sistema.

Link do ovog članka: 3D štampanje utiče na primenu kvantne tehnologije

Izjava o ponovnom ispisu: Ako nema posebnih uputa, svi članci na ovoj web stranici su originalni. Molimo navedite izvor za ponovno štampanje: https: //www.cncmachiningptj.com/，hvala！