การพิมพ์ 3 มิติส่งผลต่อการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัม

การรวมโครงสร้างสามารถทำได้ผ่านการพิมพ์ 3 มิติ โดยไม่จำเป็นต้องออกแบบข้อต่อสุญญากาศดั้งเดิม การรวมฟังก์ชัน และลดขนาดของส่วนประกอบสุญญากาศ ลดน้ำหนัก และเพิ่มพลังงาน นี่คือประโยชน์ของส่วนประกอบสูญญากาศที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับการใช้งานเทคโนโลยีควอนตัม

ก่อนหน้านี้ แนวคิดในการผลิตชิ้นส่วนสูญญากาศโดยการพิมพ์ 3 มิติเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุได้ เนื่องจากปัญหาเรื่องความพรุนและความแข็งแรงเชิงกลของชิ้นส่วนที่ผลิตโดยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบหลอมโลหะด้วยผงแป้ง อย่างไรก็ตาม การพัฒนาล่าสุดในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบผงโลหะหลอมละลายได้เพิ่มความสามารถของกระบวนการเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกล ด้วยความก้าวหน้าเหล่านี้ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติผ่านการหลอมโลหะด้วยผงแป้งได้เริ่มจัดการกับส่วนประกอบสำคัญในหลายสาขา การออกแบบและการผลิตมีผลกระทบอย่างลึกซึ้ง

หลังจากผลิตโมดูลสุญญากาศแบบบูรณาการนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้นำโมดูลนี้ไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงพิเศษเพื่อสร้างห้องสุญญากาศที่สามารถรองรับแรงกดดันสูงพิเศษ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่จำเป็นในการจับภาพเมฆปรมาณูเย็น อะตอมจะถูกทำให้เย็นลงและจับเข้าที่ด้วยการผสมผสานของลำแสงเลเซอร์และสนามแม่เหล็ก

ในการทำให้ส่วนประกอบสูญญากาศมีน้ำหนักเบาที่สุด นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงรูปทรงของพอร์ตของมัน ลดช่องว่างระหว่างพวกมัน และเพิ่มผิวหนังชั้นในที่บางเพื่อรองรับ UHV นอกจากนี้ การรักษาความสมมาตรของการออกแบบห้องเพาะเลี้ยงจะยังคงอยู่ ทำให้มั่นใจได้ว่าพอร์ตจะยังคงตั้งฉากกับเส้นทางลำแสงของลำแสงเลเซอร์ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียการส่งผ่านแสง

กระบวนการทั้งหมดเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้การผลิตสารเติมแต่งที่น่าสนใจ แปลกใหม่ และดีที่สุดในปัจจุบัน เช่นเดียวกับระบบแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งหมดที่ผลิตโดยการพิมพ์ 3 มิติ การออกแบบชุดประกอบสุญญากาศประกอบด้วยโครงสร้างตาข่ายซึ่งเพิ่มพื้นที่ผิวภายนอกต่ออัตราส่วนปริมาตรของห้องและทำให้เกิดการกระจายความร้อน การออกแบบห้องสุดท้ายเข้ากันได้กับอุปกรณ์สูญญากาศสูงพิเศษ UHV มาตรฐาน 

นอกเหนือจากห้องเพาะเลี้ยง Added Scientific ยังได้พัฒนาเม็ดมีดขึ้นรูปขดลวดแม่เหล็กพร้อมช่องระบายความร้อนด้วยน้ำในตัวเพื่อสำรวจข้อดีของการผลิตสารเติมแต่ง

การประกอบสุญญากาศผลิตขึ้นโดยใช้โลหะผสมอะลูมิเนียม AlSi10Mg (อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตสารเติมแต่ง) เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง 3 และความหนาแน่นต่ำ นอกเหนือจากการอบชุบด้วยความร้อนทั่วไปแล้ว Added Scientific ยังใช้การอบชุบด้วยความร้อน "การเสื่อมสภาพ" ต่างหากเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุ

การพิจารณาอีกประการหนึ่งคือพื้นผิวขรุขระของชิ้นส่วนที่ผลิตโดยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแบบหลอมโลหะแบบผงแป้ง PBF สำหรับการใช้งาน UHV เชื่อว่าพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มโอกาสในการปล่อยก๊าซออก อย่างไรก็ตาม หลังจากการทดสอบอย่างกว้างขวาง ทีมงานพบว่าช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ยอมรับได้สูงถึง 400 ° C แม้ว่าจะไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุและชั้นป้องกันเพิ่มเติมก็ตาม

สำหรับการใช้งานเทคโนโลยีควอนตัม ข้อดีของส่วนประกอบสูญญากาศที่พิมพ์ 3 มิตินั้นชัดเจน คุณภาพของต้นแบบ MOT ที่ผลิตโดย Added Scientific นั้นเบากว่าสเตนเลสสตีลที่มีจำหน่ายทั่วไปถึง 245 กรัมถึง 70%

สิ่งนี้ช่วยทีมวิจัยประหยัดพื้นที่ห้องปฏิบัติการอันมีค่าจำนวนมากและเป็นก้าวสำคัญในการพกพาอุปกรณ์ในอนาคต โดยหลักการแล้ว ถ้าห้องเพาะเลี้ยงถูกรวมเข้ากับระบบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและเพิ่มประสิทธิภาพให้เหมาะสมยิ่งขึ้น ห้องนั้นก็สามารถทำให้เล็กลงได้

ด้วยความต้องการเทคโนโลยีควอนตัมและการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดที่เกี่ยวข้อง การพัฒนาความจุของส่วนประกอบห้องสุญญากาศที่ผสานรวมกับโครงสร้างการพิมพ์ 3 มิติ จะช่วยสนับสนุนโครงการเทคโนโลยีควอนตัมแห่งชาติของสหราชอาณาจักรอย่างมาก และความมุ่งมั่นของรัฐบาลในการพัฒนาอุตสาหกรรมเทคโนโลยีควอนตัมในสหราชอาณาจักร .

ในระยะยาว เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมีแนวโน้มที่จะขับเคลื่อนการปฏิวัติการออกแบบระบบสุญญากาศ การนำเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งเข้าสู่ระบบสูญญากาศจะส่งผลต่อการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัมแบบพกพาอย่างเห็นได้ชัด และอาจส่งผลต่อโลกทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมที่กว้างขึ้น ในขณะเดียวกัน ระบบสุญญากาศที่ซับซ้อนสูงนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงข้อดีของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ในการผลิตระบบที่ซับซ้อนใดๆ

ลิงค์บทความนี้： การพิมพ์ 3 มิติส่งผลต่อการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัม

คำสั่งพิมพ์ซ้ำ: หากไม่มีคำแนะนำพิเศษ บทความทั้งหมดในเว็บไซต์นี้เป็นต้นฉบับ โปรดระบุแหล่งที่มาของการพิมพ์ซ้ำ:https://www.cncmachiningptj.com/ ขอบคุณ!