Pesquisadores Usaram uma Variedade Dupla de Aço em Uma Única Camada Impressa Em 3D

Engenheiros da Washington State University se inspiraram na intrincada estrutura de árvores e ossos para criar uma técnica que permite a impressão 3D de dois tipos diferentes de aço em uma única camada circular. Esta abordagem inovadora resulta na criação de um material bimetálico que exibe um notável aumento de resistência de 33 a 42 por cento em comparação com o uso de metal sozinho.

A instituição emitiu recentemente um comunicado de imprensa, destacando o potencial significativo deste método. O que o diferencia é a utilização de ferramentas prontamente disponíveis e econômicas, tornando-o altamente conveniente para fabricantes e oficinas de reparo em um futuro próximo.

Amit Bandyopadhyay, autor sênior do estudo, enfatizou as amplas aplicações desse desenvolvimento, incluindo a produção de implantes médicos de alto desempenho e até componentes para viagens espaciais.

Amit Bandyopadhyay

De acordo com Amit Bandyopadhyay, professor da Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais da WSU, o método recém-desenvolvido possui um imenso potencial devido às suas amplas aplicações. Ao combinar um material duro e um material macio de forma simultânea, esta técnica permite expandir as possibilidades de design e abre oportunidades para várias indústrias envolvidas na soldagem.

Entretanto, a inspiração para esta inovação surgiu da observação da força derivada da interação de anéis em camadas em estruturas naturais como árvores e ossos. Embora testes experimentais realizados no material resultante demonstraram resistência superior quando comparado ao aço inoxidável ou ao aço macio individualmente.

Além disso, esse novo método supera um desafio anterior na impressão 3D com vários metais, que envolvia parar e trocar fios de metal. Com a nova técnica, essa interrupção eliminada, pois os soldadores podem combinar vários metais na mesma camada enquanto os metais ainda estão quentes.

Revolucionando a Deposição de Metal

“Esta técnica representa um afastamento do que era anteriormente possível através da deposição de metais em um padrão circular em vez de uma linha reta”, afirmou Lile Squires, o primeiro autor do estudo e aluno de doutorado em engenharia mecânica na WSU. “Ao adotar uma abordagem circular, um material pode efetivamente abraçar o outro, o que não é possível ao imprimir de forma linear ou em camadas.“

As aplicações potenciais deste método no campo da fabricação médica são particularmente promissoras. Por exemplo, usado para imprimir substituições de juntas com um exterior robusto de titânio e um material interno como aço magnético com propriedades de cura.

Além disso, no âmbito das estruturas espaciais, poderia permitir a incorporação de um material resistente a altas temperaturas envolvendo um material interno que possui propriedades de resfriamento, auxiliando assim na manutenção de uma temperatura consistente.

Bandyopadhyay acrescentou: “Este conceito capacita os soldadores a imprimir usando vários materiais na mesma camada, oferecendo vantagens por meio de sua combinação. Além disso, o potencial vai além de apenas dois materiais – pode ser expandido ainda mais“.

Contudo, as descobertas deste estudo foram publicadas na revista Nature Communications, solidificando a importância desta descoberta.

Leia o artigo original em: Interesting Engineering.

Leia mais: Um Novo Sensor Impresso em 3D pode Detetar Glifosato em Bebidas