Nuevo estudio sobre los mecanismos de solidificación y transporte de solutos en la fabricación aditiva
El efecto del atrapamiento de solutos sobre los comportamientos de solidificación y la susceptibilidad al agrietamiento. Diagrama esquemático de las características de microestructura y patrón de segregación. Crédito:Comunicaciones de la naturaleza (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43563-x
La fabricación aditiva (AM), o impresión 3D, es una tecnología en rápido crecimiento con el potencial de revolucionar muchas industrias. Sin embargo, las piezas de AM pueden ser susceptibles a defectos, como porosidades y grietas, que pueden limitar su rendimiento y confiabilidad.
Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres, en colaboración con la Universidad Jiao Tong de Shanghai, el Centro de Excelencia para Materiales Avanzados y la Universidad de Leicester, han desarrollado un modelo computacional para revelar cómo se produce la captura de solutos durante el rápido proceso de solidificación en la fabricación aditiva (AM). .
El estudio, publicado en Nature Communications , proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos de solidificación y transporte de solutos en la AM, lo que podría conducir al desarrollo de nuevos materiales y procesos para la impresión 3D.
La captura de solutos es un fenómeno que ocurre cuando los elementos solutos se concentran en ciertas regiones de un frente de solidificación. Esto puede conducir a la formación de microestructuras en desequilibrio, lo que puede ser perjudicial para las propiedades de las piezas de AM.
"La captura de solutos es como añadir un ingrediente secreto a una receta", dijo el Dr. Chinnapat Panwisawas, autor correspondiente del estudio y profesor titular de Materiales y Mecánica de Sólidos en la Universidad Queen Mary de Londres. "Al comprender cómo funciona la captura de solutos, podemos desarrollar nuevos materiales y procesos que puedan conducir a componentes impresos en 3D más resistentes, más fiables y más complejos".