Investigadores do Laboratório Nacional de Ciência dos Materiais de Shenyang, na China, e da Universidade da Califórnia, em Berkeley, juntaram-se para produzir ligas impressas em 3D. O resultado foi uma incrível liga de titânio antifadiga muito poderosa!
Impressão 3D: o desenvolvimento do titânio mais forte do mundo
Num desenvolvimento empolgante no domínio da ciência dos materiais, uma equipa de investigadores da China e dos EUA conseguiu um avanço significativo na tecnologia de impressão 3D, criando a liga de titânio mais forte conhecida até à data. Este feito, que promete alargar as aplicações desta tecnologia, foi detalhado num estudo recentemente publicado na prestigiada revista Nature.
A equipa, composta por investigadores da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e da Universidade da Califórnia, em Berkeley, desenvolveu uma liga de titânio impressa em 3D que duplica a resistência do material à fadiga, uma descoberta descrita pela CAS como um “avanço significativo” na ciência dos materiais.
Este desenvolvimento não só sublinha a importância da colaboração internacional na ciência avançada, como também estabelece um novo recorde mundial para a resistência do titânio impresso em 3D, informa o South China Morning Post (SCMP).
Aplicações aeroespaciais
O titânio é um metal crucial para a produção de aviões, naves espaciais e mísseis, devido à sua baixa densidade e forte resistência à temperatura. A capacidade deste novo tipo de titânio para resistir a condições extremas torna-o ideal para aplicações aeroespaciais.
A impressão 3D de materiais sólidos como o metal envolve a utilização de camadas para derreter o pó metálico e formar o produto desejado. No entanto, este processo enfrenta frequentemente o desafio da formação de poros de gás no interior dos objetos devido ao calor gerado pelos potentes lasers, o que pode comprometer o desempenho do material impresso.
A equipa utilizou uma técnica inovadora para criar uma liga de titânio sem poros utilizando Ti-6Al-4V, uma liga de titânio-alumínio-vanádio.
A nova técnica, denominada processamento Net-AM, envolve a utilização de prensagem isostática a quente para remover os poros de gás, seguida de arrefecimento rápido para minimizar as alterações na estrutura interna da liga. Esta abordagem resultou numa liga sem poros com uma impressionante melhoria de 106% na resistência à fadiga por tração, atingindo um recorde mundial de 978 MPa.
Perspetivas futuras
Embora a liga de titânio tenha sido atualmente criada numa pequena escala de amostras, o processo de impressão 3D Net-AM mostra um grande potencial para futuras aplicações na indústria aeroespacial.
A tecnologia de impressão 3D já foi utilizada para fabricar uma variedade de peças de aeronaves, incluindo bocais de foguetões e estruturas de suporte de jatos de combate, o que indica que este novo desenvolvimento pode ter um impacto significativo no fabrico de componentes aeroespaciais avançados.