Barras de titanio-cobre impresas en 3D con polvo de titanio y polvo de cobre. Crédito:Universidad RMIT
Los ensayos exitosos de aleaciones de titanio y cobre para impresión 3D podrían poner en marcha una nueva gama de aleaciones de alto rendimiento para dispositivos médicos. aplicaciones de defensa y aeroespaciales.
Las aleaciones de titanio actuales utilizadas en la fabricación aditiva a menudo se enfrían y se unen en cristales en forma de columna durante el proceso de impresión 3D. haciéndolos propensos a agrietarse o distorsionarse.
Y a diferencia del aluminio u otros metales de uso común, No existe un refinador comercial de granos de titanio que los fabricantes puedan utilizar para refinar eficazmente la microestructura y evitar estos problemas.
Pero ahora una nueva aleación de titanio con cobre, presentado hoy en Naturaleza , parece haber resuelto este problema.
El profesor Mark Easton de la Escuela de Ingeniería de la Universidad RMIT dijo que su aleación de titanio y cobre imprimió "propiedades excepcionales" sin ningún control de proceso especial o tratamiento adicional.
"De particular interés fue su estructura de grano completamente equiaxial:esto significa que los granos de cristal habían crecido por igual en todas las direcciones para formar un vínculo fuerte, en lugar de en columnas, lo que puede conducir a puntos débiles susceptibles de agrietarse ".
"Las aleaciones con esta microestructura pueden soportar fuerzas mucho mayores y será mucho menos probable que tengan defectos, como grietas o distorsiones, durante la fabricación, "Dijo Easton.
La impresora 3D Trumpf utilizada en los experimentos en el Recinto de Fabricación Avanzada de la Universidad RMIT. Crédito:Universidad RMIT
El proyecto colaborativo involucró a investigadores líderes en el área de composición de aleaciones y microestructura de granos de la Universidad RMIT, CSIRO, la Universidad de Queensland y la Universidad Estatal de Ohio.
Científico investigador principal sénior de CSIRO, Dr. Mark Gibson, dijo que sus hallazgos también sugieren que los sistemas metálicos similares podrían tratarse de la misma manera para mejorar sus propiedades.
"Las aleaciones de titanio y cobre son una opción, particularmente si se puede emplear el uso de otros elementos de aleación adicionales o tratamientos térmicos para mejorar aún más las propiedades, " él dijo.
"Pero también hay una serie de otros elementos de aleación que probablemente tengan efectos similares. Todos ellos podrían tener aplicaciones en las industrias aeroespacial y biomédica".
Gibson dijo que la nueva clase de aleaciones podría aumentar las tasas de producción de los fabricantes y permitir la fabricación de piezas más complejas.
"En general, abre la posibilidad de desarrollar una nueva gama de aleaciones a base de titanio desarrolladas específicamente para la impresión 3D con propiedades excepcionales, " él dijo.
"Ha sido un placer, como ha sido mi buena suerte desde hace algún tiempo, trabajar en un proyecto tan interesante y significativo como este con un grupo de científicos tan talentoso ".
