Conform Descopera: Cercetătorii de la Universitatea din Hiroshima, în colaborare cu Mitsubishi Materials Hardmetal, au dezvoltat o metodă inovatoare de imprimare 3D a carburei de tungsten-cobalt (WC-Co), un material recunoscut pentru rezistența sa excepțională la uzură și presiune. Noua tehnică promite să eficientizeze producția industrială a acestui aliaj, reducând pierderile de materii prime scumpe.
O nouă abordare prin fabricare aditivă
Metoda tradițională de obținere a WC-Co, metalurgia pulberilor, implică un proces costisitor de comprimare și sinterizare la temperaturi înalte. Aceste etape generează, de asemenea, pierderi semnificative de tungsten și cobalt, resurse valoroase. Noua tehnică de imprimare 3D permite depunerea controlată a materialului direct pe zonele unde este necesară, diminuând drastic risipa.
Prin utilizarea unei metode de iradiere laser cu fir cald, cercetătorii au reușit să înmoaie materialul în loc să-l topească complet. Această abordare previne alterarea structurii interne a carburei de tungsten și menținerea durității sale. Controlul precis al temperaturii, combinat cu un strat intermediar pe bază de aliaj de nichel, a evitat defectele structurale și creșterea necontrolată a cristalelor microscopice.
Performanțe remarcabile pentru materiale dure
Testele efectuate au demonstrat obținerea unui aliaj WC-Co fără defecte majore, cu o duritate Vickers ce depășește 1400 HV. Această valoare plasează materialul la un nivel similar cu substanțe superdure precum safirul și diamantul, fiind ideal pentru aplicații industriale solicitante.
Profesorul Keita Marumoto a subliniat că abordarea de a forma materiale metalice prin înmuiere, în locul topirii complete, reprezintă o inovație absolută. Această tehnică deschide noi perspective pentru prelucrarea nu doar a carburei de tungsten, ci și a altor materiale dure utilizate în industrie.
Deși mai există provocări legate de minimizarea fisurilor și fabricarea unor forme complexe, rezultatele obținute indică o cale eficientă și sustenabilă către producția pieselor de înaltă duritate. Această descoperire ar putea contribui la reducerea costurilor de producție și la o utilizare mai responsabilă a resurselor.
Cercetătorii își propun să continue studiul pentru a optimiza procesul și a extinde aplicabilitatea acestei tehnologii. Fabricarea aditivă ar putea revoluționa producția de unelte de tăiere, burghie și componente pentru echipamente de prelucrare, transformând modul în care sunt concepute și realizate piesele de înaltă performanță.
Sursa: Descopera
