Els enginyers de la Universitat de Monash han desenvolupat un nou aliatge de titani imprimible en 3D, la microestructura única del qual el fa molt fort. No només és més fort que la majoria de les altres formes de titani, sinó que té la resistència específica més alta de qualsevol metall imprès en 3D.
Els aliatges de titani han estat valorats a la indústria per la seva resistència i pes relativament baix, el que els fa ideals per al seu ús en avions i altres vehicles. Però sempre hi ha marge de millora, i l'aliatge recentment desenvolupat pels investigadors de la Universitat de Monash no només té una resistència més gran, sinó que, com que està imprès en 3D, és més fàcil donar-li la forma desitjada.
L'equip va començar amb una tècnica d'impressió 3D comuna, utilitzant un làser per fondre un llit de metall en pols, fondant-lo capa per capa en un sòlid. En aquest cas, el metall en pols és l'aliatge de titani beta habitual. A continuació, el material és tractat tèrmicament a temperatures entre 480 i 520 graus (896 i 968 graus F), la qual cosa crea una microestructura que confereix a l'aliatge la seva increïble resistència.
El tractament fa que les partícules de titani s'assentin juntes en forma de nanograns, que s'uneixen en estructures "nanobessones", cadascuna amb un costat comú. Aquest és el primer aliatge de titani que presenta aquesta estructura, cosa que el fa molt més resistent que els aliatges de titani habituals.
En proves, l'equip va demostrar que el nou aliatge de titani té un allargament i una resistència a la tracció superiors als 1.600 MPa. Com a referència, la resistència més alta de la majoria d'aliatges de titani comercials és d'uns 1000 MPa. Aquesta és també la força específica més alta de qualsevol altre aliatge metàl·lic imprès en 3D, va dir l'equip.
El professor Huang Aijun, investigador principal de l'estudi, va dir: "Les nostres troballes proporcionen un enfocament completament nou per a l'enfortiment de la precipitació dels aliatges comercials que es poden utilitzar per produir peces reals amb formes complexes per a aplicacions de càrrega. Fins ara, aquesta aplicació és no està present en cap aliatge de titani. La impressió 3D juntament amb un tractament tèrmic senzill també significa costos de procés significativament més baixos en comparació amb altres materials de resistència similar".
Amb la recerca contínua del personal científic i tècnic, la tecnologia d'impressió 3D i els materials d'impressió 3D es milloraran i milloraran contínuament, proporcionant condicions per al ràpid desenvolupament de la impressió 3D.