Investigadores australianos encuentran que el cobre es la combinación perfecta para mejorar significativamente la impresión 3D de titanio
El titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión y la relación resistencia / densidad más alta de cualquier elemento metálico. Se puede combinar con otros elementos para producir aleaciones fuertes y ligeras para numerosas aplicaciones de alto rendimiento en tecnología, fabricación y medicina.
Crédito de la imagen: RMIT
En estos campos, la impresión 3D es cada vez más importante como método de fabricación eficiente. Sin embargo, las aleaciones de titanio actuales utilizadas en la fabricación aditiva a menudo se unen en cristales en forma de columna durante el proceso de impresión.
La estructura de grano adversa resultante los hace propensos a agrietarse o deformarse y, por lo tanto, susceptibles a fallas del material. Como resultado, la impresión 3D de titanio sin tratamiento adicional no es completamente operativa.
Ahora, una colaboración entre investigadores del Australian Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), la University of Queensland y la Ohio State University informan que una nueva aleación de titanio que incorpora cobre parece haber resuelto este problema .
Controlando la estructura del grano
“Una barrera importante para la adopción generalizada de la impresión 3D en metal es el control de la estructura de la fibra”, explicó el profesor Mark Easton de la Escuela de Ingeniería de la Universidad RMIT. Porque solo una estructura de grano fino y homogéneo proporciona metales sólidos y utilizables; lo mismo ocurre con el titanio, por supuesto.
“Las aleaciones que se emplean actualmente en la industria se han diseñado originalmente para rutas de fabricación convencionales y no se han optimizado para la impresión 3D de metales”, añade Easton. "Por lo tanto, esperábamos diseñar nuevas aleaciones con alta resistencia y un comportamiento de solidificación óptimo para aprovechar al máximo el procesamiento de la impresión 3D de metal como una ruta de fabricación competitiva para componentes de alto rendimiento".
Son posibles más mejoras
La primera serie de pruebas del equipo ha mostrado menos defectos durante la fabricación aditiva y buenas propiedades del material. Además, el cobre tiene otras ventajas positivas. “El cobre es bien reconocido por tener un efecto antibacteriano, y esta aleación posiblemente podría usarse en aplicaciones antibacterianas en las industrias biomédicas, como las aplicaciones dentales”, dijo Easton.
Actualmente, los científicos están realizando extensas investigaciones para determinar las propiedades de su nueva aleación de titanio y cobre. En el futuro, el profesor de RMIT quiere mejorar aún más estos mediante la adición de elementos adicionales o el uso de tratamientos térmicos.
Fuente: advancedsciencenews