Publicado a las 3:45 PM CST en Sep 30,2017 | Actualizado a las 3:45 PM CST en Sep 30,2017,2017


Investigadores de los laboratorios HRL han descubierto un método de impresión en 3D que podría permitir técnicas de soldadura más fiables para las aleaciones de grado aeroespacial y diseños personalizados de alta resistencia gracias a la impresión en 3D.

Los métodos minimizan los efectos negativos como el agrietamiento en caliente y la formación de estructuras de celosía irregulares. Estos hallazgos están publicados en la edición de septiembre de la revista Nature.

El equipo empleó el software de Citrine Informatics para determinar las nanopartículas que podrían utilizarse para optimizar la nucleación (o formación de celosía) en la aleación. La nucleación es un proceso impulsado por la energía que crea enlaces dentro de los materiales sometidos a cambios de fase.

Al agregar impurezas que se colocan en los sitios de nucleación de la aleación, los científicos podrían acelerar la tasa de nucleación para aplicar calor por menos tiempo, reduciendo las posibilidades de agrietamiento en caliente al pasar de fases líquidas a sólidas. Las nanopartículas también fueron las elegidas para promover la formación de estructuras de celosía controladas.

Después de realizar pruebas con varios candidatos, el equipo finalmente se decidió a utilizar nanopartículas de zirconio en los sitios de nucleación. Utilizaron un láser para fundir capas delgadas de polvos de aleación en líquido, y luego iniciar la nucleación entre capas para producir un producto sólido final. Su método de añadir nanopartículas para permitir un rápido calentamiento láser se llama nanofuncionalización.

Fuente : 3ders.org

El equipo construyó su método alrededor de las aleaciones de aluminio Al7075 y Al6061, que se utilizan comúnmente en aplicaciones aeroespaciales y automotrices.

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Mientras que la impresión en 3D de aleaciones de alta resistencia se ha limitado típicamente a aleaciones como AlSi10Mg, TiAl6V4, CoCr e Inconel 718, la nueva investigación podría utilizarse para reemplazar las actuales técnicas de nucleación para una amplia gama de aleaciones de acero y superaleaciones basadas en níquel. Y mientras que las técnicas de nucleación actuales para aleaciones de alta resistencia tienden a generar fibras alargadas o irregulares en el sólido resultante, el nuevo método crea granos metálicos que son casi esféricos, haciéndolos más favorables para la carga multidireccional.

Referencias & Fuentes :

Revista Nature, edicion Setiembre

MachineDesign, articulo fuente