Pencetakan 3D memengaruhi penerapan teknologi kuantum

Integrasi struktur dapat dicapai melalui pencetakan 3D, menghilangkan kebutuhan akan desain sambungan vakum asli, mengintegrasikan fungsi dan mengurangi ukuran komponen vakum, mengurangi berat dan meningkatkan daya. Ini adalah manfaat komponen vakum cetak 3D untuk aplikasi teknologi kuantum

.Sebelumnya, ide pembuatan komponen vakum dengan pencetakan 3D sulit dicapai karena masalah dengan porositas dan kekuatan mekanik dari bagian yang dibuat dengan teknologi pencetakan 3D peleburan logam serbuk. Namun, perkembangan terbaru dalam teknologi pencetakan 3D peleburan logam serbuk bedak telah meningkatkan kemampuan proses untuk memenuhi persyaratan kepadatan dan sifat mekanik. Berkat kemajuan ini, teknologi pencetakan 3D melalui peleburan logam bedak bubuk telah mulai menangani komponen utama di banyak bidang. Desain dan manufaktur memiliki dampak yang mendalam.

Setelah membuat modul vakum terintegrasi ini, para ilmuwan menerapkannya di lingkungan bertekanan sangat tinggi untuk menciptakan ruang vakum yang dapat menampung tekanan ekstra tinggi, memberikan kinerja yang dibutuhkan untuk menangkap awan atom dingin. Atom didinginkan dan ditahan di tempat dengan kombinasi sinar laser dan medan magnet.

Untuk membuat komponen vakum seringan mungkin, para ilmuwan telah meningkatkan geometri port mereka, meminimalkan ruang di antara mereka, dan menambahkan kulit bagian dalam yang tipis untuk mengakomodasi UHV. Selain itu, simetri desain ruang dipertahankan, memastikan bahwa port tetap tegak lurus terhadap jalur pancaran sinar laser, yang membantu meminimalkan kerugian transmisi optik.

Seluruh proses adalah salah satu aplikasi manufaktur aditif yang paling menarik, orisinal, dan terbaik hingga saat ini. Seperti halnya semua sistem pertukaran panas yang diproduksi oleh pencetakan 3D, desain rakitan vakum berisi struktur kisi yang meningkatkan rasio luas permukaan eksternal terhadap volume ruang dan berkontribusi pada pembuangan panas. Desain ruang akhir kompatibel dengan peralatan vakum ultra-tinggi UHV standar. 

Selain ruang, Added Scientific telah mengembangkan sisipan pembentuk koil magnet dengan saluran berpendingin air bawaan untuk mengeksplorasi keunggulan manufaktur aditif.

Rakitan vakum diproduksi menggunakan paduan aluminium AlSi10Mg (paduan aluminium yang paling umum digunakan dalam pembuatan aditif) karena kekuatan spesifiknya yang tinggi 3 dan kepadatannya yang rendah. Selain perlakuan panas biasa, Added Scientific juga menggunakan perlakuan panas "penuaan" terpisah untuk meningkatkan kekuatan material.

Pertimbangan lain adalah permukaan kasar dari bagian-bagian yang dibuat oleh teknologi pencetakan 3D peleburan serbuk PBF. Untuk aplikasi UHV, peningkatan luas permukaan diyakini meningkatkan kemungkinan outgassing. Namun, setelah pengujian ekstensif, tim menemukan bahwa kisaran suhu pengoperasian yang dapat diterima mencapai 400 ° C bahkan tanpa optimalisasi material dan lapisan pelindung lebih lanjut.

Untuk aplikasi teknologi kuantum, keunggulan komponen vakum cetak 3D sudah jelas. Kualitas prototipe MOT yang dibuat oleh Added Scientific adalah 245 gram - 70% lebih ringan dari baja tahan karat setara yang tersedia secara komersial.

Ini menghemat banyak ruang lab yang berharga bagi tim peneliti dan langkah penting menuju portabilitas perangkat masa depan. Pada prinsipnya, jika chamber diintegrasikan ke dalam sistem yang dirancang khusus dan dioptimalkan lebih lanjut, chamber dapat dibuat lebih kecil.

Dengan keinginan untuk teknologi kuantum dan kematangan pasar terkait yang cepat, pengembangan kapasitas komponen ruang vakum yang terintegrasi dengan struktur pencetakan 3D akan sangat mendukung Program Teknologi Kuantum Nasional Inggris dan komitmen pemerintah untuk mengembangkan industri teknologi kuantum di Inggris. .

Dalam jangka panjang, teknologi pencetakan 3D kemungkinan akan mendorong revolusi dalam desain sistem vakum. Pengenalan teknologi manufaktur aditif ke dalam sistem vakum jelas akan mempengaruhi penerapan teknologi kuantum portabel, dan juga dapat mempengaruhi dunia ilmiah dan industri yang lebih luas. Pada saat yang sama, sistem vakum yang sangat kompleks ini dengan jelas menunjukkan keunggulan teknologi pencetakan 3D dalam pembuatan sistem kompleks apa pun.

Tautan ke artikel ini Pencetakan 3D memengaruhi penerapan teknologi kuantum

Pernyataan Cetak Ulang: Jika tidak ada instruksi khusus, semua artikel di situs ini adalah asli. Harap tunjukkan sumber untuk mencetak ulang: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！