Impressão 3D com um dos materiais mais duros do mundo, à base de tungstênio, agora é possível!

Pesquisadores da Hiroshima University desenvolveram uma nova técnica de impressão 3D utilizando um dos materiais mais duros da engenharia. Materiais ultra-duros são muito valorizados para ferramentas de corte e construção, mas sua resistência torna a fabricação aditiva um desafio. Superando essa dificuldade, os cientistas japoneses utilizaram uma combinação de carboneto de tungstênio e cobalto (WC-Co) na impressão 3D, optando por suavizá-los em vez de derretê-los totalmente durante o processo. Além disso, a equipe afirma que essa nova tecnologia de impressão 3D reduz desperdícios em comparação com a fabricação tradicional.

A equipe da Hiroshima University descreve o processo de impressão 3D do WC-Co como um “método de irradiação com fio quente”. Esse método utiliza um feixe de laser que suaviza uma barra de carboneto cimentado, sem derretê-la completamente, evitando o crescimento de grãos e permitindo a construção de estruturas aditivas. Para alcançar melhores resultados, uma camada intermediária baseada em liga de níquel foi inserida entre as camadas aditivas.

Essa técnica inovadora de “suavizar, em vez de derreter”, garante que o material impresso em 3D mantenha uma dureza superior a 1400 HV, sem defeitos ou decomposição. Essa dureza é admirável e supera a de muitos materiais impressos em 3D.

Um dos pesquisadores envolvidos no estudo comentou que essa abordagem de moldar os materiais metálicos por suavização possui um grande potencial de aplicação, não apenas em carbonetos cimentados, mas também em outros materiais.

O grupo de pesquisa planeja implementar refinamentos no processo. Eles buscam resolver problemas de fissuração que surgiram durante a utilização da técnica atual e desenvolver métodos para criar formas mais complexas.

Imprimir em 3D com metais é significativamente mais desafiador do que com plásticos, já que as ligas metálicas requerem temperaturas extremas e passam por ciclos térmicos e mudanças de fase complexas durante o processo.