Published January 31, 2023 | Version v1
Publication Open

Mechanism of Imprinting Process in the Ni-P Metallic Glass Films: A Molecular Dynamics Study

  • 1. Muhammadiyah University of Surakarta
  • 2. University of Madras
  • 3. Cairo University
  • 4. University of Tabuk
  • 5. Jizzakh State Pedagogical University
  • 6. Tribhuvan University

Description

In this study, the molecular dynamics (MD) simulation was used to evaluate the role of imprinting temperature and the mold-cavity geometry on the imprinted Ni-P metallic glass (MG) films. Considering the outcomes of simulation, it was found that the tip-like and groove patterns showed different filling time for the imprinting process. At room temperature (300 K), the plastic deformation in the tip-like pattern was in a ring shape enclosing the mold, while the plastic deformation in the groove-pattern geometry was mainly localized at the wall of mold. Moreover, it was determined that the imprinting at high temperature (700 K) led to the shortening of pattern filling time and the decrease of loading force in both geometries. The strain concentration and localized plastic deformation were also removed in the high-temperature imprinting process. On the other hand, the unloading process at room temperature (300 K) improved the imprinting quality due to the lower elastic recovery.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الدراسة، تم استخدام محاكاة الديناميكا الجزيئية (MD) لتقييم دور درجة حرارة الطباعة وهندسة تجويف القالب على أغشية الزجاج المعدني Ni - P المطبوع (MG). بالنظر إلى نتائج المحاكاة، وجد أن الأنماط الشبيهة بالطرف والأخدود أظهرت وقت ملء مختلف لعملية الطباعة. في درجة حرارة الغرفة (300 كلفن)، كان التشوه البلاستيكي في النمط الشبيه بالطرف في شكل حلقة تحيط بالقالب، بينما كان التشوه البلاستيكي في هندسة نمط الأخدود متمركزًا بشكل أساسي على جدار القالب. علاوة على ذلك، تم تحديد أن الطباعة عند درجة حرارة عالية (700 كلفن) أدت إلى تقصير وقت ملء الأنماط وانخفاض قوة التحميل في كلا الشكلين الهندسيين. كما تمت إزالة تركيز الانفعال والتشوه البلاستيكي الموضعي في عملية الطباعة ذات درجة الحرارة العالية. من ناحية أخرى، أدت عملية التفريغ في درجة حرارة الغرفة (300 كلفن) إلى تحسين جودة الطباعة بسبب الاستعادة المرنة المنخفضة.

Translated Description (French)

Dans cette étude, la simulation de la dynamique moléculaire (DM) a été utilisée pour évaluer le rôle de la température d'impression et de la géométrie de la cavité du moule sur les films de verre métallique (MG) Ni-P imprimés. Compte tenu des résultats de la simulation, il a été constaté que les motifs en forme de pointe et de rainure présentaient un temps de remplissage différent pour le processus d'impression. À température ambiante (300 K), la déformation plastique dans le motif en forme de pointe était en forme d'anneau entourant le moule, tandis que la déformation plastique dans la géométrie du motif de rainure était principalement localisée au niveau de la paroi du moule. De plus, il a été déterminé que l'empreinte à haute température (700 K) a conduit à la réduction du temps de remplissage du motif et à la diminution de la force de charge dans les deux géométries. La concentration de contrainte et la déformation plastique localisée ont également été éliminées dans le processus d'impression à haute température. D'autre part, le processus de déchargement à température ambiante (300 K) a amélioré la qualité d'impression en raison de la récupération élastique plus faible.

Translated Description (Spanish)

En este estudio, se utilizó la simulación de dinámica molecular (MD) para evaluar el papel de la temperatura de impresión y la geometría de la cavidad del molde en las películas de vidrio metálico (MG) de Ni-P impresas. Teniendo en cuenta los resultados de la simulación, se encontró que los patrones en forma de punta y ranura mostraron diferentes tiempos de llenado para el proceso de impresión. A temperatura ambiente (300 K), la deformación plástica en el patrón similar a una punta tenía forma de anillo que encerraba el molde, mientras que la deformación plástica en la geometría del patrón de ranura se localizó principalmente en la pared del molde. Además, se determinó que la impresión a alta temperatura (700 K) condujo al acortamiento del tiempo de llenado del patrón y a la disminución de la fuerza de carga en ambas geometrías. La concentración de deformación y la deformación plástica localizada también se eliminaron en el proceso de impresión a alta temperatura. Por otro lado, el proceso de descarga a temperatura ambiente (300 K) mejoró la calidad de impresión debido a la menor recuperación elástica.

Files

6232579.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:663651b36da95cbbf28bb62826b0a707
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آلية عملية الطباعة في أفلام الزجاج المعدني Ni - P: دراسة الديناميكا الجزيئية
Translated title (French)
Mécanisme du processus d'impression dans les films de verre métallique Ni-P : une étude de dynamique moléculaire
Translated title (Spanish)
Mecanismo del proceso de impresión en las películas de vidrio metálico Ni-P: un estudio de dinámica molecular

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318693367
DOI
10.1155/2023/6232579

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1478908349
  • https://openalex.org/W1969448375
  • https://openalex.org/W1991649225
  • https://openalex.org/W1991809516
  • https://openalex.org/W2020488258
  • https://openalex.org/W2087912439
  • https://openalex.org/W2153284880
  • https://openalex.org/W2220707189
  • https://openalex.org/W2327975879
  • https://openalex.org/W2779963672
  • https://openalex.org/W2787601509
  • https://openalex.org/W2793998831
  • https://openalex.org/W2923463628
  • https://openalex.org/W2944329800
  • https://openalex.org/W2945961439
  • https://openalex.org/W2964367535
  • https://openalex.org/W2998815290
  • https://openalex.org/W3007733950
  • https://openalex.org/W3019592300
  • https://openalex.org/W3046360014
  • https://openalex.org/W3082171288
  • https://openalex.org/W3098939466
  • https://openalex.org/W3110537792
  • https://openalex.org/W3161924239
  • https://openalex.org/W3171421523
  • https://openalex.org/W3178770552
  • https://openalex.org/W3197197230
  • https://openalex.org/W3204897551
  • https://openalex.org/W4205707287
  • https://openalex.org/W4210918927
  • https://openalex.org/W4211190154
  • https://openalex.org/W4220814076
  • https://openalex.org/W4225829130
  • https://openalex.org/W4248488067
  • https://openalex.org/W4283755874
  • https://openalex.org/W4293235986
  • https://openalex.org/W4293246874
  • https://openalex.org/W4293344678