Chang994968
New member
Từ thời đồ đồng đến giờ, cách làm hợp kim của loài người cũng y chang nhau: bỏ kim loại vào lò, nấu chảy ra, trộn lẫn rồi chờ nguội. Công thức ez như pha trà sữa vậy, suốt 3000 năm qua không ai thèm động vào
Nhưng giờ đây, một startup Mỹ tên Foundation Alloy đã quyết định "phá game" luôn. Họ bỏ hẳn cái lò nung nóng rực rỡ kia, thay vào đó là... đập thôi! Nghĩ đơn giản vậy thôi: cho bột kim loại vào máy nghiền bi, đập liên tục với lực siêu mạnh cho đến khi các nguyên tử tự nhiên hòa vào nhau ở cấp độ nano luôn
Ý tưởng "điên rồ" này đã giúp Foundation Alloy hút 22 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series A từ các ông lớn như Voyager Ventures, Yamaha và quỹ America's Frontier Fund. Giờ sản phẩm của họ đang được dùng làm khuôn mẫu ô tô, linh kiện drone, thiết bị bán dẫn, dao bếp xịn và cả đồng hồ sang chảnh nữa nha!
Vấn đề lớn nhất của luyện kim kiểu cũ là gì? Là mỗi loại kim loại có nhiệt độ nóng chảy khác nhau cực kỳ xa. Ví dụ vonfram phải nóng tới 3400 độ C mới chảy, còn đồng thì 1085 độ C là đủ rồi.
Nếu cố nung chung theo kiểu cũ thì đồng bay hơi mất tiêu trước khi vonfram kịp hóa lỏng Công nghệ mới của Foundation Alloy xử lý ở trạng thái rắn nên không cần lo chuyện này nữa! Không phải nung chảy gì hết, chỉ cần đập cho đủ mạnh là được. Tiết kiệm năng lượng gấp nhiều lần, và rút ngắn thời gian sản xuất từ vài tháng xuống còn vài ngày thôi
Nền tảng công nghệ này được nghiên cứu tận 20 năm tại MIT và đại học California tại Irvine đấy! Các nhà khoa học phát hiện ra là kim loại ở quy mô nano có tính chất hoàn toàn khác biệt so với kích thước thường. Hạt tinh thể càng nhỏ thì vật liệu càng bền và dẻo, nhưng giữ được cấu trúc nano này trong quá trình sản xuất lại cực kỳ khó.
Hợp kim thường có kích thước hạt tinh thể vài chục micromet, nhưng công nghệ của FoundAlloy thu nhỏ xuống còn khoảng 100 nanomet thôi! Nhờ đó độ bền tăng gấp đôi, độ dẻo tăng nhiều lần. Hợp kim molybdê truyền thống phải qua tới 10 bước xử lý sau nung mới dẻo được, nhưng sản phẩm MC700 của Foundation Alloy thì uốn cong được ngay, với độ bền kéo hơn 1200 megapascal và độ giãn dài tới 35% luôn!
Quy trình làm gồm 4 bước chuẩn không cần chỉnh:
Bước 1: Thiết kế công thức tối ưu qua database nội bộ
Bước 2: Hợp kim hóa cơ học - cho bột kim loại vào máy nghiền bi năng lượng cao, đập liên tục bằng viên bi thép để kích thích nguyên tử khuếch tán ở trạng thái rắn. Quá trình này kiểm soát oxy và tạp chất theo bằng sáng chế độc quyền
Bước 3: Ép bột hợp kim thành phôi gần giống sản phẩm cuối để giảm lãng phí
Bước 4: Thiêu kết ở nhiệt độ thấp để làm đặc cấu trúc mà không cần chạm điểm nóng chảy
Cả dây chuyền đều chạy bằng điện và sản xuất hoàn toàn tại Mỹ, không cần lò đốt khí tự nhiên gì hết
Sản phẩm đỉnh nhất của công ty là MC1200 - hợp kim molybdê mạnh nhất trong các dữ liệu công khai hiện nay! Khi nung liên tục ở 1000 độ C suốt 96 giờ, MC1200 vẫn giữ được trên 97% độ cứng, trong khi thép công cụ thường suy giảm cực nhanh ở nhiệt độ này.
Độ ổn định nhiệt khủng này giúp khuôn đúc áp lực trong ngành ô tô sống lâu hơn gấp nhiều lần, giảm thời gian dừng máy thay thiết bị và tiết kiệm chi phí vận hành khủng cho doanh nghiệp
Trong lĩnh vực quân sự và hàng không vũ trụ, công nghệ này càng bá đạo hơn! Với tiêm kích F-35, tiêu chuẩn sản xuất có thể chỉ cần 100 linh kiện hoàn hảo/năm. Nhưng thị trường drone lại đòi hỏi 100.000 sản phẩm/năm với chất lượng khắt khe tương đương để chống chịu thay đổi nhiệt độ và va đập. Vật liệu của FoundAlloy đáp ứng được cả hai tiêu chí về độ bền và chịu nhiệt mà không cần phải "chọn một đi một" như trước kia
Thêm nữa, đặc tính đẳng hướng của vật liệu giúp loại bỏ sự phân tách hướng tính của hợp kim molybdê rèn truyền thống, đơn giản hóa việc thiết kế cấu trúc động cơ tên lửa và vệ tinh nữa!
Ở thị trường dân dụng, dao bếp cao cấp dùng thép của công ty giữ cạnh sắc tốt hơn nhiều và không bị cuốn lưỡi khi chặt đồ cứng. Các thương hiệu đồng hồ xa xỉ cũng mê tít khả năng chống ăn mòn và độ ổn định lâu dài của vật liệu này cho chi tiết bên trong bộ máy cơ học
Người sáng lập Jake Guglin từng làm tại SpaceX và Blue Origin trước khi lấy bằng MBA tại MIT. Ông nhận ra lỗ hổng lớn nhất của ngành hàng không vũ trụ nằm ở chính vật liệu - lực đẩy tên lửa bị giới hạn bởi mức nhiệt mà bơm tuabin chịu được.
Ông từng chứng kiến chuỗi cung ứng tại SpaceX bị nghẹt suốt vài tháng chỉ vì thiếu một linh kiện hợp kim đặc chủng để lắp động cơ Vì thế mục tiêu của FoundAlloy là rút ngắn chu kỳ từ công thức đến linh kiện hoàn chỉnh từ một năm xuống còn vài tuần!
Nguồn: soha.vn
Nhưng giờ đây, một startup Mỹ tên Foundation Alloy đã quyết định "phá game" luôn. Họ bỏ hẳn cái lò nung nóng rực rỡ kia, thay vào đó là... đập thôi! Nghĩ đơn giản vậy thôi: cho bột kim loại vào máy nghiền bi, đập liên tục với lực siêu mạnh cho đến khi các nguyên tử tự nhiên hòa vào nhau ở cấp độ nano luôn
Ý tưởng "điên rồ" này đã giúp Foundation Alloy hút 22 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series A từ các ông lớn như Voyager Ventures, Yamaha và quỹ America's Frontier Fund. Giờ sản phẩm của họ đang được dùng làm khuôn mẫu ô tô, linh kiện drone, thiết bị bán dẫn, dao bếp xịn và cả đồng hồ sang chảnh nữa nha!
Vấn đề lớn nhất của luyện kim kiểu cũ là gì? Là mỗi loại kim loại có nhiệt độ nóng chảy khác nhau cực kỳ xa. Ví dụ vonfram phải nóng tới 3400 độ C mới chảy, còn đồng thì 1085 độ C là đủ rồi.
Nếu cố nung chung theo kiểu cũ thì đồng bay hơi mất tiêu trước khi vonfram kịp hóa lỏng Công nghệ mới của Foundation Alloy xử lý ở trạng thái rắn nên không cần lo chuyện này nữa! Không phải nung chảy gì hết, chỉ cần đập cho đủ mạnh là được. Tiết kiệm năng lượng gấp nhiều lần, và rút ngắn thời gian sản xuất từ vài tháng xuống còn vài ngày thôi
Nền tảng công nghệ này được nghiên cứu tận 20 năm tại MIT và đại học California tại Irvine đấy! Các nhà khoa học phát hiện ra là kim loại ở quy mô nano có tính chất hoàn toàn khác biệt so với kích thước thường. Hạt tinh thể càng nhỏ thì vật liệu càng bền và dẻo, nhưng giữ được cấu trúc nano này trong quá trình sản xuất lại cực kỳ khó.
Hợp kim thường có kích thước hạt tinh thể vài chục micromet, nhưng công nghệ của FoundAlloy thu nhỏ xuống còn khoảng 100 nanomet thôi! Nhờ đó độ bền tăng gấp đôi, độ dẻo tăng nhiều lần. Hợp kim molybdê truyền thống phải qua tới 10 bước xử lý sau nung mới dẻo được, nhưng sản phẩm MC700 của Foundation Alloy thì uốn cong được ngay, với độ bền kéo hơn 1200 megapascal và độ giãn dài tới 35% luôn!
Quy trình làm gồm 4 bước chuẩn không cần chỉnh:
Bước 1: Thiết kế công thức tối ưu qua database nội bộ
Bước 2: Hợp kim hóa cơ học - cho bột kim loại vào máy nghiền bi năng lượng cao, đập liên tục bằng viên bi thép để kích thích nguyên tử khuếch tán ở trạng thái rắn. Quá trình này kiểm soát oxy và tạp chất theo bằng sáng chế độc quyền
Bước 3: Ép bột hợp kim thành phôi gần giống sản phẩm cuối để giảm lãng phí
Bước 4: Thiêu kết ở nhiệt độ thấp để làm đặc cấu trúc mà không cần chạm điểm nóng chảy
Cả dây chuyền đều chạy bằng điện và sản xuất hoàn toàn tại Mỹ, không cần lò đốt khí tự nhiên gì hết
Sản phẩm đỉnh nhất của công ty là MC1200 - hợp kim molybdê mạnh nhất trong các dữ liệu công khai hiện nay! Khi nung liên tục ở 1000 độ C suốt 96 giờ, MC1200 vẫn giữ được trên 97% độ cứng, trong khi thép công cụ thường suy giảm cực nhanh ở nhiệt độ này.
Độ ổn định nhiệt khủng này giúp khuôn đúc áp lực trong ngành ô tô sống lâu hơn gấp nhiều lần, giảm thời gian dừng máy thay thiết bị và tiết kiệm chi phí vận hành khủng cho doanh nghiệp
Trong lĩnh vực quân sự và hàng không vũ trụ, công nghệ này càng bá đạo hơn! Với tiêm kích F-35, tiêu chuẩn sản xuất có thể chỉ cần 100 linh kiện hoàn hảo/năm. Nhưng thị trường drone lại đòi hỏi 100.000 sản phẩm/năm với chất lượng khắt khe tương đương để chống chịu thay đổi nhiệt độ và va đập. Vật liệu của FoundAlloy đáp ứng được cả hai tiêu chí về độ bền và chịu nhiệt mà không cần phải "chọn một đi một" như trước kia
Thêm nữa, đặc tính đẳng hướng của vật liệu giúp loại bỏ sự phân tách hướng tính của hợp kim molybdê rèn truyền thống, đơn giản hóa việc thiết kế cấu trúc động cơ tên lửa và vệ tinh nữa!
Ở thị trường dân dụng, dao bếp cao cấp dùng thép của công ty giữ cạnh sắc tốt hơn nhiều và không bị cuốn lưỡi khi chặt đồ cứng. Các thương hiệu đồng hồ xa xỉ cũng mê tít khả năng chống ăn mòn và độ ổn định lâu dài của vật liệu này cho chi tiết bên trong bộ máy cơ học
Người sáng lập Jake Guglin từng làm tại SpaceX và Blue Origin trước khi lấy bằng MBA tại MIT. Ông nhận ra lỗ hổng lớn nhất của ngành hàng không vũ trụ nằm ở chính vật liệu - lực đẩy tên lửa bị giới hạn bởi mức nhiệt mà bơm tuabin chịu được.
Ông từng chứng kiến chuỗi cung ứng tại SpaceX bị nghẹt suốt vài tháng chỉ vì thiếu một linh kiện hợp kim đặc chủng để lắp động cơ Vì thế mục tiêu của FoundAlloy là rút ngắn chu kỳ từ công thức đến linh kiện hoàn chỉnh từ một năm xuống còn vài tuần!
Nguồn: soha.vn