Investigadores logran la creación de titanio resistente a fatiga impreso en 3D
Un grupo de investigadores internacionales ha superado el obstáculo tecnológico que representaban las propiedades de baja resistencia a la fatiga de los materiales impresos en tres dimensiones (3D).
Fabricación de titanio para impresoras 3D
Han propuesto una innovadora estrategia para fabricar una aleación de titanio resistente a la fatiga utilizando la impresión 3D sin generar vacíos.
Según un estudio publicado en la revista académica Nature, la eficacia de la impresión 3D, también conocida como tecnología de fabricación aditiva, se había visto considerablemente afectada por el pobre rendimiento frente a la fatiga de los materiales impresos en 3D sometidos a cargas cíclicas.
Este problema era atribuible a la presencia de micro vacíos generados durante el proceso de impresión predominante.
¿Cómo se crea el titanio resistente a la fatiga?
Para abordar este desafío, el equipo de investigación, encabezado por los profesores Zhang Zhefeng y Zhang Zhenjun del Instituto de Investigación de Metales de la Academia de Ciencias de China, se propuso producir con éxito una aleación de titanio, casi libre de vacíos, conocida como Ti-6Al-4V.
Lograron este objetivo mediante el desarrollo de una nueva técnica de procesamiento de impresión 3D que permitía regular de manera independiente la microestructura y los defectos.
Microestructura libre de vacíos
La innovadora técnica, denominada Proceso de Fabricación Aditiva en Red, combina la aplicación de presión isostática en caliente para eliminar los micro vacíos y un tratamiento térmico de alta temperatura y corta duración para restaurar la microestructura de la tecnología de fabricación aditiva con una fina red de martensita.
Este proceso permite restablecer con éxito una microestructura casi libre de vacíos en la aleación de titanio.
Mayor resistencia a la fatiga
El equipo verificó la resistencia a la fatiga de esta aleación de titanio impresa en 3D sin vacíos y encontró que superó el nivel de resistencia de todas las demás aleaciones de titanio impresas en 3D y forjadas, así como la de otros materiales metálicos.
Zhang Zhefeng comentó: “Este estudio ha desafiado las concepciones previas de la comunidad sobre el pobre rendimiento en fatiga de los materiales impresos en 3D, y se espera que impulse su aplicación en sectores como la industria aeroespacial y otros”.
