3D tiskanje vpliva na uporabo kvantne tehnologije

Integracijo strukture je mogoče doseči s 3D tiskanjem, kar odpravlja potrebo po originalni zasnovi vakuumskega spoja, integraciji funkcij in zmanjšanju velikosti vakuumskih komponent, zmanjšanju teže in povečanju moči. To je prednost 3D tiskanih vakuumskih komponent za aplikacije kvantne tehnologije

.Prej je bila ideja o izdelavi vakuumskih komponent s 3D-tiskanjem težko uresničljiva zaradi težav s poroznostjo in mehansko trdnostjo delov, izdelanih s tehnologijo 3D-tiskanja kovine s prahom. Vendar pa je najnovejši razvoj tehnologije 3D-tiskanja s taljenjem kovin v prahu izboljšal zmožnost postopka za izpolnjevanje zahtev glede gostote in mehanskih lastnosti. Zahvaljujoč tem napredku je tehnologija 3D tiskanja s taljenjem kovine v prahu začela obravnavati ključne komponente na številnih področjih. Oblikovanje in izdelava imata velik vpliv.

Po izdelavi tega integriranega vakuumskega modula so ga znanstveniki uporabili v okolju z visokim tlakom, da bi ustvarili vakuumsko komoro, ki lahko sprejme izredno visoke tlake in zagotavlja zmogljivost, potrebno za zajemanje hladnih atomskih oblakov. Atomi se ohladijo in držijo na mestu s kombinacijo laserskega žarka in magnetnega polja.

Da bi bili vakuumski sestavni deli čim lažji, so znanstveniki izboljšali geometrijo svojih pristanišč, zmanjšali prostor med njimi in dodali tanko notranjo kožo, ki je primerna za UHV. Poleg tega se ohranja simetrija zasnove komore, ki zagotavlja, da vrata ostanejo pravokotna na pot žarka laserskega žarka, kar pomaga zmanjšati izgube pri optičnem prenosu.

Celoten postopek je ena najbolj fascinantnih, izvirnih in najboljših aplikacij aditivne proizvodnje doslej. Kot pri vseh sistemih za izmenjavo toplote, izdelanih s 3D-tiskom, zasnova vakuumskega sklopa vsebuje rešetkasto strukturo, ki poveča razmerje med zunanjo površino in prostornino komore in prispeva k odvajanju toplote. Končna zasnova komore je združljiva s standardno UHV ultra visoko vakuumsko opremo. 

Poleg komore je Added Scientific razvil vložek za oblikovanje magnetne tuljave z vgrajenim vodno hlajenim kanalom za raziskovanje prednosti aditivne proizvodnje.

Sesalni sistem je izdelan iz aluminijeve zlitine AlSi10Mg (najpogosteje uporabljene aluminijeve zlitine v proizvodnji aditivov) zaradi visoke specifične trdnosti 3 in nizke gostote. Poleg tipične toplotne obdelave družba Added Scientific za povečanje trdnosti materiala uporablja tudi ločeno toplotno obdelavo "staranja".

Drug vidik je hrapava površina delov, izdelanih s tehnologijo 3D-tiskanja kovin s taljenjem v prahu PBF. Za UHV aplikacije naj bi povečana površina povečala verjetnost izplinjevanja. Po obsežnih testiranjih pa je ekipa ugotovila, da je sprejemljivo območje delovne temperature doseglo 400 ° C tudi brez nadaljnje optimizacije materiala in zaščitne plasti.

Pri aplikacijah kvantne tehnologije so prednosti vakuumskih komponent s 3D tiskanjem očitne. Kakovost prototipa MOT, ki ga je izdelala družba Added Scientific, je 245 gramov - 70% lažja od komercialnega ekvivalenta nerjavečega jekla.

To raziskovalni skupini prihrani veliko dragocenega laboratorijskega prostora in pomemben korak k prenosljivosti prihodnjih naprav. Če je komora integrirana v posebej zasnovan in dodatno optimiziran sistem, lahko komoro zmanjšamo.

Z željo po kvantni tehnologiji in hitri zrelosti s tem povezanih trgov bo razvoj zmogljivosti komponent vakuumskih komor, integriranih s strukturami 3D tiskanja, močno podprl britanski nacionalni program kvantnih tehnologij in zavezanost vlade k razvoju industrije kvantne tehnologije v Združenem kraljestvu. .

Dolgoročno bo tehnologija 3D-tiskanja verjetno povzročila revolucijo v oblikovanju vakuumskih sistemov. Uvedba tehnologije aditivne proizvodnje v vakuumski sistem bo očitno vplivala na uporabo prenosne kvantne tehnologije in lahko vplivala tudi na širši znanstveni in industrijski svet. Hkrati ta zelo zapleten vakuumski sistem nazorno dokazuje prednosti tehnologije 3D tiskanja pri izdelavi katerega koli zapletenega sistema.

Povezava do tega članka: 3D tiskanje vpliva na uporabo kvantne tehnologije

Izjava o ponatisu: Če ni posebnih navodil, so vsi članki na tem spletnem mestu izvirni. Prosimo, navedite vir za ponatis: https: //www.cncmachiningptj.com/，hvala！