I nanocompositi a matrice metallica (MMNC) sono sempre più utilizzati in settori come quello automobilistico, aerospaziale e militare grazie alla loro eccellente combinazione di alta resistenza, stabilità termica, duttilità e isotropia. Però, nonostante le proprietà superiori degli MMNC e il crescente interesse, la complessa elaborazione e l'inadeguata efficienza economica hanno limitato le applicazioni degli MMNC. L'elevato consumo di energia è ancora essenziale per disperdere il rinforzo per ottenere omogeneità microstrutturale e proprietà meccaniche avanzate in questi materiali.

Fusione laser selettiva (SLM), noto anche come fusione a letto di polvere laser (L-PBF), è una tecnologia di produzione additiva (AM) applicata a metalli e ceramiche, e ha mostrato un potenziale promettente per la fabbricazione di strutture e proprietà uniche come le MMNC. Utilizzando laser ad alta potenza, SLM consente la produzione rapida di parti tridimensionali (3D) con forme complicate direttamente da materiali in polvere senza il lungo processo di progettazione dello stampo. Ciò riduce i costi di produzione e i tempi di consegna fornendo parti MMNC personalizzate per il settore automobilistico, aerospaziale, industria elettronica e biomedica.

Però, a causa della mancanza di una comprensione completa dei difetti unici di SLM, nonché della fabbricazione e delle prestazioni dei nanocompositi con SLM, i ricercatori della Singapore University of Technology and Design (SUTD) ei loro collaboratori di ricerca si sono proposti di acquisire una conoscenza approfondita delle conoscenze scientifiche e tecnologiche. Hanno esaminato lo stato dell'arte della ricerca dal punto di vista dei materiali e dei parametri di elaborazione SLM. Il loro articolo è stato pubblicato in Progressi nella scienza dei materiali , una rivista che pubblica recensioni autorevoli dei recenti progressi nella scienza dei materiali.

È stata inoltre condotta una revisione approfondita delle considerazioni sulla fabbricazione relative ai nanocompositi, compresi i materiali e i parametri di elaborazione SLM, enfatizzando le proprietà fisiche e la preparazione delle polveri (fare riferimento all'immagine). Successivamente, Le proprietà meccaniche delle MMNC e i corrispondenti meccanismi di miglioramento sono stati affrontati per fornire una comprensione più profonda delle MMNC.

"Gli MMNC sono sempre stati un grande interesse per gli scienziati dei materiali. Con il progresso nella produzione avanzata, in particolare la produzione additiva, ora c'è un maggiore potenziale per ottenere MMNC di alta qualità. Nella nostra recensione, la fusione a letto di polvere laser è stata scelta come processo in primo piano poiché ha dimostrato le sue capacità nella fabbricazione di parti funzionali da metalli e ceramica, ", ha spiegato il ricercatore principale e coautore, il professor Chua Chee Kai di SUTD.

Il documento di revisione ha anche affrontato i difetti esclusivi della tecnologia SLM associati alle nanoparticelle. Sono state inoltre elencate e confrontate le applicazioni delle MMNC, in particolare quelle fabbricate con l'elaborazione SLM.

"Una delle sfide chiave in AM è la mancanza di materiali" stampabili ". Riteniamo che questa revisione completa fornisca una panoramica e una comprensione tempestive di SLM per MMNC concentrandosi sui meriti senza ignorare i limiti. Si spera che questo incoraggerà più ricercatori a esplorare questa zona di grande interesse, ", ha affermato il co-autore Dr. Sing Swee Leong della Nanyang Technological University.