Testes bem-sucedidos de ligas de titânio-cobre para impressão 3-D podem dar o pontapé inicial em uma nova gama de ligas de alto desempenho para dispositivos médicos, aplicações de defesa e aeroespacial.

As ligas de titânio atuais usadas na manufatura aditiva geralmente resfriam e se unem em cristais em forma de coluna durante o processo de impressão 3-D, tornando-os propensos a rachaduras ou distorções.

E ao contrário de alumínio ou outros metais comumente usados, não existe um refinador comercial de grãos de titânio que os fabricantes possam usar para refinar com eficácia a microestrutura para evitar esses problemas.

Mas agora uma nova liga de titânio com cobre, revelado hoje em Natureza , parece ter resolvido esse problema.

O professor Mark Easton, da Escola de Engenharia da Universidade RMIT, disse que sua liga de titânio-cobre foi impressa com "propriedades excepcionais", sem qualquer controle de processo especial ou tratamento adicional.

"Digno de nota foi sua estrutura de grãos totalmente equiaxial:isso significa que os grãos de cristal cresceram igualmente em todas as direções para formar uma ligação forte, em vez de colunas, o que pode levar a pontos fracos sujeitos a rachaduras. "

"Ligas com esta microestrutura podem suportar forças muito maiores e serão muito menos propensas a ter defeitos, como rachaduras ou distorção, durante a fabricação, "Easton disse.

O projeto colaborativo envolveu pesquisadores líderes na área de composição de ligas e microestrutura de grãos da Universidade RMIT, CSIRO, a University of Queensland e a Ohio State University.

CSIRO Cientista Principal Sênior de Pesquisa, Dr. Mark Gibson, disseram que suas descobertas também sugerem que sistemas de metal semelhantes podem ser tratados da mesma maneira para melhorar suas propriedades.

"Ligas de titânio-cobre são uma opção, particularmente se o uso de outros elementos de liga adicionais ou tratamentos térmicos puderem ser empregados para melhorar ainda mais as propriedades, " ele disse.

"Mas também há uma série de outros elementos de liga que provavelmente terão efeitos semelhantes. Todos eles podem ter aplicações nas indústrias aeroespacial e biomédica."

Gibson disse que a nova geração de ligas pode aumentar as taxas de produção dos fabricantes e permitir a fabricação de peças mais complexas.

"Em geral, abre a possibilidade de desenvolver uma nova gama de ligas à base de titânio desenvolvidas especificamente para impressão 3-D com propriedades excepcionais, " ele disse.

"Tem sido uma delícia, como tem sido minha sorte há algum tempo, para trabalhar em um projeto tão interessante e significativo como este com um grupo tão talentoso de cientistas. "