Uma equipe da Purdue University descobriu que a aplicação de agentes químicos de superfície ativa permite que o corte de metal seja significativamente melhorado com forças reduzidas e melhor qualidade de superfície. Crédito:Srinivasan Chandrasekar / Purdue University
A maioria das pessoas pode não perceber, mas todos os dias encontra produtos feitos com metais exóticos ou avançados.
Os metais são usados em aeronaves, componentes ortopédicos, Instrumentos médicos, carros, painéis solares, equipamento militar e outras aplicações, e são chamados de avançados ou exóticos porque são mais difíceis de encontrar e mais caros de usar na fabricação.
Mas o método convencional de uso de metais avançados na fabricação tem alto custo, em parte porque tendem a ser difíceis de esculpir. Agora, um novo processo para cortar esses metais pode ajudar a torná-los mais fáceis de usar e levar a mudanças significativas no futuro da manufatura. É uma indústria em crescimento - o valor do mercado global de fabricação de metal deve chegar a US $ 24 bilhões em 2024.
“O que criamos é uma nova forma de abordar a usinagem desses metais que tem o potencial de mudar os processos do sistema de manufatura, "disse Srinivasan Chandrasekar, professor de engenharia industrial na Faculdade de Engenharia da Universidade de Purdue. "Nossa solução está se mostrando uma grande promessa em tornar esses metais mais acessíveis para fabricar e processar, tornando-os mais fáceis de usinar."
A equipe Purdue criou um método para aplicar um agente tenso-ativo de designer - o nome de uma variedade de produtos químicos usados no processamento de metais - na superfície de um metal para facilitar o corte e a modelagem do material em partes e peças. A pesquisa foi publicada na edição de 10 de janeiro de Revisão Física Aplicada .
Os pesquisadores da Purdue usaram álcoois comuns em uma superfície de alumínio e foram capazes de cortar o metal com mais facilidade, com pelo menos 50 por cento menos força, e produzir uma superfície final mais lisa com menos rachaduras e rasgos em comparação com o alumínio sem o tratamento com álcool.
"Purdue oferece um ambiente extraordinário para conduzir esse tipo de pesquisa que você não encontrará na maioria das outras universidades, "Chandrasekar disse." Temos equipamento de laboratório e espaço para testar nossos métodos na escala encontrada em instalações e espaços reais da indústria de manufatura. "
Chandrasekar disse que a mesma abordagem é promissora para outros sistemas de metal, como aço inoxidável, tântalo, cobre, ferro e até ligas de níquel. Cada sistema de metal requer um agente de designer específico, uma vez que os álcoois não interagem com outros metais da mesma forma que o fazem com o alumínio.
Chandrasekar e sua equipe trabalharam com o Escritório de Comercialização de Tecnologia da Purdue Research Foundation para patentear suas tecnologias. Eles estão procurando outros parceiros de pesquisa.
Pesquisas anteriores da mesma equipe demonstraram a aplicação de tintas e colas de marcação de metal para fazer metais gomosos, como alumínio, aços inoxidáveis, cobre e tântalo muito mais fáceis de cortar para aplicações industriais.