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Control muy preciso de la fabricación de piezas metálicas por impresión 3D




Investigadores del ORNL han demostrado la habilidad de controlar de forma precisa, durante la formación de piezas de metal impresas en 3D, la estructura y las propiedades de estas. La imagen muestra variaciones en la orientación cristalográfica en una pieza hecha a base de níquel, alcanzadas mediante el control preciso del proceso de impresión en 3D a microescala. (Foto: ORNL)


En un nuevo avance dentro de la espectacular revolución de la impresión 3D que se vive desde hace muy pocos años, unos científicos han demostrado un método de fabricación aditiva para controlar la estructura y propiedades de piezas metálicas con una precisión no alcanzada por los procesos de fabricación convencionales.

Con la nueva técnica, es posible ahora controlar las propiedades de los materiales en cada rincón del interior de la pieza, lo cual ampliará las posibilidades de diseño al idear piezas metálicas. Este nuevo método de fabricación ayudará a fabricar componentes que sean más fuertes, más ligeros y que funcionen mejor para así lograr aplicaciones energéticamente eficientes en el sector del transporte y en el de la producción de electricidad, como por ejemplo en automóviles y en aerogeneradores.

El equipo de Ryan Dehoff, del Laboratorio Nacional estadounidense de Oak Ridge (ORNL) en Tennessee, ha demostrado su método usando un sistema ARCAM de fundición por haz de electrones, en el que se funden juntas con este último capas sucesivas de polvo de metal, a fin de obtener un objeto metálico con todo el relieve deseado. No una mera lámina con los bordes recortados. Manipulando del modo adecuado el proceso para controlar la solidificación a escala microscópica, los investigadores han demostrado un espectacular control tridimensional de la microestructura, o textura cristalográfica, durante la formación de una pieza a base de níquel.

La textura cristalográfica desempeña un papel importante a la hora de determinar las propiedades mecánicas y físicas de un material. Aplicaciones que van desde la microelectrónica hasta los componentes aptos para soportar las altas temperaturas de un motor de avión a reacción, dependen de ajustar la textura cristalográfica para alcanzar las características de funcionamiento deseadas.