Martedì, 21 Novembre 2017

Stampa 3D possibile per almeno 4.500 leghe metalliche

Scienza e Tecnica
La possibilità di stampare in 3D migliaia di leghe metalliche apre a una rivoluzione nel campo dell'industria (fonte: M. Durant)
© ANSA

La stampa 3D promette di rivoluzionare la metallurgia: per la prima volta si potranno stampare in tre dimensioni ben 4.500 delle 5.500 leghe metalliche finora note. Il merito è della tecnica testata con l'alluminio, ma che può essere applicata anche ad altri metalli per la produzione su larga scala. La descrivono sulla rivista Nature i ricercatori dei laboratori californiani Hrl, gli ex Hughes Research Laboratories dedicati alla ricerca in campo aeronautico.

Questo settore è infatti da tempo impegnato, in tutto il mondo, all'applicazione della stampa 3D alla produzione di componenti per gli aerei. Finora un limite importante di queste ricerche era nella possibilità di applicare la tecnologia della manifattura additiva solo a un piccolissimo numero delle 5.500 leghe esistenti.

Il principale ostacolo è nel fatto che durante i processi di fusione e solidificazione si formano delle pericolose crepe. La nuova tecnica, messa a punto dai ricercatori guidati da Hunter Martin, rende possibile aggirare l'ostacolo. "Ci siamo basati su una teoria elaborata 70 anni fa, quella della nucleazione (cioè della transizione di un composto da una fase per esempio solida a liquida) per risolvere un vecchio problema, con una macchina del 21/mo secolo", commenta Martin.

Per risolvere il problema delle crepe, i ricercatori hanno aggiunto delle nanoparticelle capaci di controllare il processo di solidificazione, adoperando le leghe di alluminio, fondamentali per l'industria automobilistica e aerospaziale.

Per selezionare la combinazione adatta di nanoparticelle, hanno utilizzato un software con cui hanno analizzato più di 4.500 diverse leghe, finendo per selezionare le nanoparticelle di idrogeno e zirconio. Le polveri di due leghe di alluminio sono così state ricoperte con le nanoparticelle e poi stampate in 3D con il laser. Sono state ottenute in questo modo parti metalliche resistenti e senza crepe.

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