por Equipe do Gr@tis em 25/11/2024
A tecnologia de impressão 3D para materiais estruturais demonstra uma excelência única em resistência e ductilidade sob condições criogênicas.
Engenheiros coreanos recentemente desenvolveram uma liga metálica avançada, projetada especificamente para operar no espaço. Este material atende a exigentes requisitos de desempenho em temperaturas extremas (até -196°C), destacando sua viabilidade para aplicações espaciais e em ambientes similares.
A nova liga foi impressa usando a tecnologia 3D, permitindo a fabricação de componentes complexos com precisão. Aplicações possíveis incluem injetores de combustível em motores de foguetes e bicos de turbinas geradoras de energia.
Além de atender aos requisitos típicos para o espaço, esta nova técnica de impressão 3D oferece melhorias significativas no desempenho, prolonga a vida útil das peças e supera limitações de tenacidade à baixa temperatura em comparação com ligações 3D existentes.
Através da tecnologia de impressão 3D, os engenheiros podem superar os limites da fabricação convencional para explorar novas possibilidades. Professora Jeong Park, do Instituto Coreano de Ciência de Materiais (KIMS), declarou que 'esta pesquisa representa um avanço significativo no desenvolvimento de novas ligas para ambientes extremos.'
A liga metálica foi composta com uma pequena adição de carbono à liga CoCrFeMnNi, resultando em excelentes propriedades criogênicas. O processamento do pó usando o método de fusão por leito de pó (uma técnica de manufatura aditiva a laser) permitiu maximizar os efeitos de fortalecimento pela adição de carbono.
As partículas nanométricas de carbono foram uniformemente distribuídas na estrutura celular da liga, resultando em uma combinação excepcional de resistência à tração e ductilidade que foi mais de 140% melhor do que as ligas sem carbono (em condições criogênicas) - o alongamento da liga é duas vezes maior a -196°C do que na temperatura ambiente.
A equipe acredita que a tecnologia permitirá um controle detalhado da microestrutura das ligas por meio da manufatura aditiva, podendo ser aplicada em projetos de manufatura aditiva para produzir produtos com alto desempenho.
Para mais informações, ver o artigo 'Cryogenic tensile behavior of carbon-doped CoCrFeMnNi high-entropy alloys additively manufactured by laser powder bed fusion' publicado na revista Additive Manufacturing (Volume 86, Issue 104223).
Referências:
Park, H., Kwon, H., Kim, K. T., Yu, J.-H., Choe, J.-H., Sung, H., ...
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