Un primer estudio mundial dirigido por ingenieros de la Universidad de Monash ha demostrado cómo se pueden utilizar técnicas de impresión 3D de vanguardia para producir una aleación de titanio comercial ultrarresistente, un avance significativo para las industrias aeroespacial, espacial, de defensa, energética y biomédica.

Investigadores australianos, dirigidos por el profesor Aijun Huang y el Dr. Yuman Zhu de la Universidad de Monash, utilizaron un método de impresión 3D para manipular una nueva microestructura. Al hacerlo, lograron un rendimiento mecánico sin precedentes.

Esta investigación, publicada en Nature Materials , se realizó en aleaciones disponibles en el mercado y se puede aplicar de inmediato.

"Las aleaciones de titanio requieren un procesamiento termomecánico y de fundición complejo para lograr las altas resistencias requeridas para algunas aplicaciones críticas. Hemos descubierto que la fabricación aditiva puede aprovechar su proceso de fabricación único para crear piezas ultrarresistentes y térmicamente estables en aleaciones comerciales de titanio, que pueden implementarse directamente en servicio", dice el profesor Huang.

"Después de un simple tratamiento posterior al calor en una aleación de titanio comercial, se logran una elongación adecuada y resistencias a la tracción de más de 1600 MPa, la resistencia específica más alta entre todos los metales impresos en 3D hasta la fecha. Este trabajo allana el camino para fabricar materiales estructurales con microestructuras únicas y excelentes propiedades para amplias aplicaciones."

En la última década, la impresión 3D ha liderado una nueva era en la fabricación de metales debido a su libertad de diseño que puede fabricar casi cualquier pieza geométrica.

Las aleaciones de titanio son actualmente los principales componentes metálicos impresos en 3D para la industria aeroespacial. Sin embargo, la mayoría de las aleaciones de titanio disponibles comercialmente fabricadas mediante impresión 3D no tienen propiedades satisfactorias para muchas aplicaciones estructurales, especialmente su resistencia inadecuada a temperatura ambiente y elevadas en condiciones de servicio severas.

"Nuestros hallazgos ofrecen un enfoque completamente nuevo para el fortalecimiento por precipitación en aleaciones comerciales que se pueden utilizar para producir componentes reales con formas complejas para aplicaciones de soporte de carga. Esta aplicación todavía está ausente para cualquier aleación de titanio hasta la fecha", dice el profesor Huang.

"La impresión 3D más el tratamiento térmico simple también significa que el costo del proceso se reduce considerablemente en comparación con otros materiales con una resistencia similar".

Se espera que los hallazgos de este trabajo conduzcan a conocimientos fundamentales sobre los principios de la ingeniería de refuerzo y dislocación en el campo de la metalurgia física. + Explora más

Los investigadores desarrollan una aleación con memoria de forma impresa en 3D con superelasticidad superior