Química

Pesquisadores descobrem como imprimir em 3D em aço extremamente duro perfeitamente

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Trabalhar com metais ficou muito mais emocionante. Pesquisadores da Texas A&M University descobriram um método de impressão 3D de aços extremamente duros na perfeição.

Este método de impressão de aço martensítico mostra-se extremamente útil para indústrias como a aeroespacial, automotiva e de defesa, uma vez que esse tipo de aço se adapta naturalmente às suas aplicações. Graças a esses pesquisadores, agora existe uma maneira de imprimir esses aços de alta resistência que são leves e com boa relação custo-benefício.

Suas descobertas foram publicadas no jornal Acta Materialia em dezembro.

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Metais construídos em estruturas complexas

Construir esses metais em estruturas complexas sem perder muito de sua durabilidade e resistência tem estado na vanguarda da mente de muitos metalúrgicos. Graças à equipe da Texas A&M University, que trabalhou em colaboração com o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA, as diretrizes para a impressão 3D de aços martensíticos em objetos extremamente resistentes e sem defeitos foram desenvolvidas.

"Aços fortes e duros têm aplicações tremendas, mas os mais fortes geralmente são caros - a única exceção são os aços martensíticos que são relativamente baratos, custando menos de um dólar por libra", disse o Dr. Ibrahim Karaman, Professor I da Chevron e chefe do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais.

"Desenvolvemos uma estrutura para que a impressão 3D desses aços duros seja possível em qualquer geometria desejada e o objeto final seja virtualmente livre de defeitos."

O que é ainda mais emocionante é que os pesquisadores desenvolveram um método que não funciona apenas para aços martensíticos, mas também para outros metais e ligas.

O maior desafio que a equipe enfrentou foi garantir que seus objetos de aço impressos em 3D estivessem livres de defeitos, pois essa forma de impressão tende a fazer com que esses defeitos ocorram nos poros do material. “Para encontrar aplicações práticas para o novo aço martensítico, precisávamos voltar ao desenho e investigar quais configurações do laser poderiam evitar esses defeitos”, explicou Karaman.

"Testar toda a gama de possibilidades de configuração do laser para avaliar quais podem levar a defeitos é extremamente demorado e, às vezes, até impraticável", disse Raiyan Seede, um estudante graduado na Faculdade de Engenharia e principal autor do estudo . "Combinando experimentos e modelagem, fomos capazes de desenvolver um procedimento simples, rápido e passo a passo que pode ser usado para determinar qual configuração funcionaria melhor para impressão 3D de aços martensíticos."

Como Karaman observou, "Embora tenhamos começado com o foco na impressão 3D de aços martensíticos, desde então criamos um canal de impressão mais universal."

"Além disso, nossas diretrizes simplificam a arte da impressão 3D de metais para que o produto final não tenha porosidades, o que é um desenvolvimento importante para todos os tipos de indústrias de manufatura de aditivos de metal que tornam as peças tão simples como parafusos até outras mais complexas, como trens de pouso, caixas de câmbio ou turbinas. "

De fato, um desenvolvimento útil.


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