Một công nghệ in 3D tiết kiệm chi phí để chế tạo các bộ phận cho ứng dụng hàng không và vũ trụ đã được phát triển ở Nga. Công nghệ này loại bỏ nhu cầu sử dụng các thiết bị nhiệt độ cao đắt tiền. Quy trình dựa trên một sợi composite được làm từ bột kim loại và nhựa sinh học phân hủy.
Phần nhựa này được loại bỏ bằng cách ủ nhiệt sau khi bộ phận được in xong. Sau đó, kim loại được nung kết, tạo thành hợp kim chịu nhiệt và chịu lửa nguyên khối. Để đưa sản phẩm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm vào sản xuất, cần phải tạo ra một quy trình công nghệ bền vững đạt được chất lượng yêu cầu trong một phạm vi thông số giới hạn. Các thông số này được quy định bởi các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt đối với vật liệu hàng không vũ trụ.
Câu 1: Các nhà khoa học Viện Baikov đề xuất phương pháp in 3D gì?
A. In 3D nhựa thông thường cho máy bay
B. In 3D kim loại ở nhiệt độ cao tốn kém
C. In 3D bộ phận chịu nhiệt không cần xử lý nhiệt cao
D. In 3D polyme thuần túy cho vũ trụ
Giải thích: Các nhà khoa học từ Viện Luyện kim và Khoa học Vật liệu A.A. Baikov đề xuất phương pháp in 3D bộ phận cho hàng không và vũ trụ, tạo ra các bộ phận chắc chắn, nhẹ, chịu nhiệt mà không cần xử lý nhiệt độ cao tốn kém. Điều này giảm chi phí sản xuất đáng kể so với luyện kim truyền thống.
Đáp án đúng là: C. In 3D bộ phận chịu nhiệt không cần xử lý nhiệt cao
Câu 2: Thành phần chính của sợi tổng hợp dùng để in 3D là gì?
A. Hai phần ba bột kim loại và một phần ba polylactide
B. Toàn bộ là polyme phân hủy sinh học
C. Hỗn hợp titan và nhôm thuần túy
D. Polylactide kết hợp nhựa thông thường
Giải thích: Sợi tổng hợp gồm hai phần ba bột kim loại (nhôm, titan, niken) và một phần ba polyme polylactide (nhựa phân hủy sinh học từ thực vật). Công nghệ sử dụng nhiệt độ thấp để khởi động quá trình, tạo vật liệu có điểm nóng chảy kỷ lục trên 1.300 độ C.
Đáp án đúng là: A. Hai phần ba bột kim loại và một phần ba polylactide
Câu 3: Vật liệu chịu nhiệt được sử dụng ở đâu trong hàng không vũ trụ?
A. Trong vỏ máy bay dân dụng thông thường
B. Trong pin năng lượng mặt trời vệ tinh
C. Trong động cơ điện của máy bay
D. Trong vòi phun tên lửa, tuabin và tên lửa siêu thanh
Giải thích: Hợp kim chịu nhiệt cao được sử dụng đặc biệt trong thiết kế động cơ: vòi phun tên lửa, tuabin máy bay. Chúng còn dùng cho lớp vỏ bảo vệ phương tiện khỏi quá nhiệt khi quay trở lại khí quyển, và chế tạo tên lửa siêu thanh. Sự phát triển này thúc đẩy chòm sao vệ tinh trong nước và máy bay mới.
Đáp án đúng là: D. Trong vòi phun tên lửa, tuabin và tên lửa siêu thanh
Câu 4: Phương pháp mới giảm nhiệt độ xử lý vật liệu xuống mức nào?
A. Từ 1300 độ xuống còn 700 độ
B. Từ 2000 độ xuống còn 1000 độ
C. Từ 1000 độ xuống còn 500 độ
D. Từ 1500 độ xuống còn 800 độ
Giải thích: Phương pháp mới giảm thông số xử lý vật liệu từ 1300 độ xuống 700 độ, mang lại lợi ích hiệu quả năng lượng, tiết kiệm năng lượng và làm quy trình đơn giản hơn so với phương pháp nhiệt độ cao truyền thống. Tuy nhiên, cần giải quyết thách thức khoa học vật liệu, công nghệ và quy định để đưa vào sản xuất bền vững.
Đáp án đúng là: A. Từ 1300 độ xuống còn 700 độ
Câu 5: Lợi ích chính của việc giảm nhiệt độ xử lý vật liệu là gì?
A. Tăng chi phí sản xuất đáng kể
B. Tăng nhu cầu nguyên liệu đắt tiền
C. Giảm hiệu quả năng lượng tổng thể
D. Tiết kiệm năng lượng và quy trình đơn giản hơn
Giải thích: Việc giảm nhiệt độ xử lý từ 1300 độ xuống 700 độ giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể và làm quy trình đơn giản hơn so với luyện kim truyền thống. Công nghệ không yêu cầu nguyên liệu đắt tiền, phù hợp sản xuất quy mô lớn, thúc đẩy chòm sao vệ tinh trong nước và máy bay mới.
Đáp án đúng là: D. Tiết kiệm năng lượng và quy trình đơn giản hơn
Minh Anh (Theo Izvestia)
