p Componente de tungstênio produzido por impressão 3D usando fusão por feixe de elétrons. Crédito:Markus Breig, KIT
p O tungstênio tem o ponto de fusão mais alto de todos os metais, 3, 422 graus Celsius. Isso torna o material ideal para uso em altas temperaturas em, e. bicos de foguetes espaciais, elementos de aquecimento de fornos de alta temperatura, ou o reator de fusão. Contudo, o metal é altamente quebradiço e, portanto, difícil de processar. Pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) desenvolveram uma abordagem inovadora para tornar este material quebradiço macio. Para processar tungstênio, eles determinaram novos parâmetros de processo para fusão por feixe de elétrons. p O tungstênio é um metal com propriedades muito atraentes:é resistente à corrosão e tão pesado quanto o ouro. Na forma de carboneto de tungstênio, é tão duro quanto diamante. E tem o ponto de fusão mais alto de todos os metais, 3, 422 graus Celsius. Contudo, o metal é altamente quebradiço à temperatura ambiente. Devido às suas propriedades, o tungstênio é difícil de processar usando métodos convencionais. O processamento é caro e demorado. Uma alternativa é a impressão 3D que permite produzir componentes de tungstênio que quase não requerem acabamento. "No momento, estamos trabalhando na fabricação de aditivos de componentes de tungstênio por fusão por feixe de elétrons, EBM para abreviar, "diz o Dr. Steffen Antusch do Instituto de Materiais Aplicados - Ciência e Engenharia de Materiais (IAM-WK) do KIT. A equipe conseguiu adaptar o processo EBM ao tungstênio. Tendo desenvolvido parâmetros de processo específicos, A impressão 3D de componentes de tungstênio agora é possível. “Este metal pode ser aplicado em várias áreas. Graças às suas propriedades especiais, é ideal para aplicações de alta temperatura em tecnologias de energia e luz, indústria aeroespacial, e engenharia médica. É indispensável na indústria moderna de alta tecnologia, "diz Alexander Klein, IAM-WK.
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O pré-aquecimento permite o processamento de materiais frágeis
p EBM é um método de fabricação aditivo. Elétrons acelerados sob vácuo derretem seletivamente o pó de metal e, desta maneira, produzir um componente 3D de forma aditiva, isto é, camada por camada. A grande vantagem desse método consiste na fonte de energia utilizada, o feixe de elétrons. É usado para pré-aquecer o pó de metal e a placa de suporte antes da fusão, como resultado, a deformação e a tensão inerente são reduzidas. É possível processar materiais que quebram facilmente em temperatura ambiente e podem ser deformados em alta temperatura.
p Contudo, os materiais usados devem ser eletricamente condutores. Portanto, o processo não é adequado para materiais cerâmicos, como EBM é baseado no princípio de carregamento elétrico.
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Componentes leves de titânio para KA-RaceIng
p Originalmente, EBM foi desenvolvido para processar ligas de titânio e materiais que requerem temperaturas de processo mais altas. Até aqui, EBM tem sido usado para produzir componentes leves de titânio para o projeto de estudante da fórmula KA-RaceIng do KIT.