Os pesquisadores usaram vibrações sonoras para agitar grãos de liga de metal em uma formação mais compacta durante a impressão 3D.
Um estudo recém-publicado emNature Communicationsmostra que as ondas sonoras de alta frequência podem ter um impacto significativo na microestrutura interna das ligas impressas em 3D, tornando-as mais consistentes e fortes do que as impressas convencionalmente.
O autor principal e candidato a doutorado da Escola de Engenharia da RMIT University' s, Carmelo Todaro, disse que os resultados promissores podem inspirar novas formas de manufatura aditiva.
& quot; Se você olhar para a estrutura microscópica das ligas impressas em 3D, elas' são frequentemente feitas de cristais grandes e alongados," Todaro explicou.
& quot; Isso pode torná-los menos aceitáveis para aplicações de engenharia devido ao seu desempenho mecânico inferior e maior tendência a rachar durante a impressão."
& quot; Mas a estrutura microscópica das ligas às quais aplicamos ultrassom durante a impressão parecia notavelmente diferente: os cristais da liga eram muito finos e totalmente equiaxiais, o que significa que haviam se formado igualmente em todas as direções em toda a parte metálica impressa."
Os testes mostraram que essas peças tiveram uma melhoria de 12% na resistência à tração e tensão de escoamento em comparação com aquelas feitas por meio da fabricação de aditivos convencional.
A equipe demonstrou sua abordagem de ultrassom usando duas ligas comerciais importantes: uma liga de titânio comumente usada para peças de aeronaves e implantes biomecânicos, conhecida como Ti-6Al-4V, e uma superliga à base de níquel frequentemente usada em indústrias navais e de petróleo chamada Inconel 625.
Simplesmente ligando e desligando o gerador de ultrassom durante a impressão, a equipe também mostrou como partes específicas de um objeto impresso em 3D podem ser feitas com diferentes estruturas e composições microscópicas, úteis para o que' é conhecido como gradação funcional.
O co-autor do estudo e supervisor do projeto, o distinto professor Ma Qian da RMIT' disse esperar que seus resultados promissores despertem o interesse em dispositivos de ultrassom especialmente projetados para impressão 3D de metal.
& Embora tenhamos usado uma liga de titânio e uma superliga à base de níquel, esperamos que o método possa ser aplicável a outros metais comerciais, como aços inoxidáveis, ligas de alumínio e ligas de cobalto," Disse Qian.
Prevemos que esta técnica pode ser ampliada para permitir a impressão 3D da maioria das ligas metálicas industrialmente relevantes para peças estruturais de alto desempenho ou ligas estruturalmente graduadas."
