Le prove di successo delle leghe titanio-rame per la stampa 3D potrebbero dare il via a una nuova gamma di leghe ad alte prestazioni per dispositivi medici, difesa e applicazioni aerospaziali.

Le attuali leghe di titanio utilizzate nella produzione additiva spesso si raffreddano e si uniscono in cristalli a forma di colonna durante il processo di stampa 3D, rendendoli soggetti a crepe o distorsioni.

E a differenza dell'alluminio o di altri metalli comunemente usati, non esiste un raffinatore commerciale del grano per il titanio che i produttori possano utilizzare per perfezionare efficacemente la microstruttura per evitare questi problemi.

Ma ora una nuova lega di titanio con rame, svelato oggi in Natura , sembra aver risolto questo problema.

Il professor Mark Easton della School of Engineering della RMIT University ha affermato che la loro lega di titanio-rame è stata stampata con "proprietà eccezionali" senza alcun controllo di processo speciale o trattamento aggiuntivo.

"Di particolare rilievo era la sua struttura del grano completamente equiassiale:questo significa che i grani di cristallo erano cresciuti ugualmente in tutte le direzioni per formare un forte legame, invece che in colonne, che può portare a punti deboli soggetti a fessurazioni."

"Le leghe con questa microstruttura possono resistere a forze molto più elevate e avranno meno probabilità di presentare difetti, come crepe o distorsioni, durante la fabbricazione, "Ha detto Easton.

Il progetto collaborativo ha coinvolto importanti ricercatori nel campo della composizione delle leghe e della microstruttura dei grani della RMIT University, CSIRO, l'Università del Queensland e l'Ohio State University.

CSIRO Principale Ricercatore Scientifico, Dottor Mark Gibson, hanno affermato che i loro risultati suggeriscono anche che sistemi metallici simili potrebbero essere trattati allo stesso modo per migliorare le loro proprietà.

"Le leghe di titanio e rame sono un'opzione, in particolare se l'uso di altri elementi di lega aggiuntivi o trattamenti termici può essere impiegato per migliorare ulteriormente le proprietà, " Egli ha detto.

"Ma ci sono anche una serie di altri elementi di lega che potrebbero avere effetti simili. Questi potrebbero avere tutti applicazioni nell'industria aerospaziale e biomedica".

Gibson ha affermato che la nuova generazione di leghe potrebbe aumentare i tassi di produzione dei produttori e consentire la produzione di parti più complesse.

"Generalmente, apre la possibilità di sviluppare una nuova gamma di leghe a base di titanio specificamente sviluppate per la stampa 3D con proprietà eccezionali, " Egli ha detto.

"È stato un piacere, come è stata la mia fortuna per qualche tempo, lavorare su un progetto così interessante e significativo come questo con un gruppo di scienziati così talentuosi".