Los nanocompuestos de matriz metálica (MMNC) se utilizan cada vez más en industrias como la automotriz, aeroespacial y militar debido a su excelente combinación de alta resistencia, estabilidad térmica, ductilidad e isotropía. Sin embargo, a pesar de las propiedades superiores de las MMNC y su creciente interés, el procesamiento complejo y la eficiencia económica inadecuada han limitado las aplicaciones de las MMNC. El alto consumo de energía sigue siendo esencial para dispersar el refuerzo y lograr homogeneidad microestructural y propiedades mecánicas avanzadas en estos materiales.

Fusión selectiva por láser (SLM), también conocida como fusión de lecho de polvo láser (L-PBF), es una tecnología de fabricación aditiva (AM) aplicada a metales y cerámicas, y ha mostrado un potencial prometedor para la fabricación de estructuras y propiedades únicas como los MMNC. Usando láser de alta potencia, SLM permite la producción rápida de piezas tridimensionales (3-D) con formas complicadas directamente a partir de materiales en polvo sin el proceso de diseño de moldes que consume mucho tiempo. Esto reduce el costo de producción y el tiempo de entrega al tiempo que entrega piezas MMNC personalizadas para automóviles, aeroespacial, Industrias electrónica y biomédica.

Sin embargo, debido a la falta de una comprensión completa de los defectos exclusivos de SLM, así como de la fabricación y el rendimiento de nanocomposites con SLM, Los investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD) y sus colaboradores de investigación se propusieron obtener una comprensión profunda del conocimiento científico y tecnológico. Revisaron la investigación de vanguardia desde la perspectiva de los materiales y los parámetros de procesamiento de SLM. Su artículo fue publicado en Progreso en ciencia de materiales , una revista que publica reseñas autorizadas de avances recientes en la ciencia de los materiales.

También se llevó a cabo una revisión en profundidad de las consideraciones de fabricación relacionadas con los nanocomposites, incluidos los materiales y los parámetros de procesamiento de SLM. enfatizando las propiedades físicas y la preparación de polvos (ver imagen). Después de eso, Se abordaron las propiedades mecánicas de las MMNC y los correspondientes mecanismos de mejora para proporcionar una comprensión más profunda de las MMNC.

"Los MMNC siempre han sido de gran interés para los científicos de materiales. Con el avance en la fabricación avanzada, particularmente la fabricación aditiva, ahora existe un mayor potencial para lograr MMNC de alta calidad. En nuestra revisión, La fusión de lecho de polvo con láser se elige como el proceso en el que se centra la atención, ya que ha demostrado sus capacidades en la fabricación de piezas funcionales a partir de metales y cerámica. ", explicó el investigador principal y coautor, el profesor Chua Chee Kai del SUTD.

El documento de revisión también abordó los defectos exclusivos de la tecnología SLM asociados con las nanopartículas. También se enumeraron y compararon las aplicaciones de los MMNC, especialmente los fabricados con procesamiento SLM.

"Uno de los desafíos clave en AM es la falta de materiales 'imprimibles'. Creemos que esta revisión integral proporciona una visión general y una comprensión oportuna del SLM para las MMNC al centrarse en los méritos sin ignorar las limitaciones. Es de esperar que esto anime a más investigadores a explorar esta zona tan interesante, ", dijo el coautor, el Dr. Sing Swee Leong, de la Universidad Tecnológica de Nanyang.