Nova tecnologia de impressoras 3D usa feixes de laser elípticos para misturar metais fundidos e criar ligas sob demanda, com máquinas existentes podendo adaptar a técnica via software para uma impressão de ligas mais conveniente e resistente.

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) apresentou um novo método de impressão 3D que agita metal fundido durante o processo. Em vez de seguir linhas retas, o laser traça caminhos elípticos em looping, permitindo que máquinas já em operação misturem ligas que normalmente resistem à combinação. Essa pesquisa foi publicada na revista Additive Manufacturing e validada no Laboratório Nacional Argonne, onde a equipe conseguiu fundir uma liga de alta entropia chamada RHEA-19 com uma liga leve de titânio, observando em tempo real a formação de uma nova liga.

Essa técnica altera o processo de fusão a pó laser, onde um laser derrete finas camadas de pó metálico ponto a ponto. Em uma impressão padrão, o feixe segue linhas retas, resultando em uma fusão pouco eficaz dos ingredientes. O pesquisador Ho Yeung programou o laser para formar laços, movimentando a piscina de metal enquanto permanece líquida. Como o software padrão dos impressoras comerciais não conseguia gerar esses padrões, a equipe criou um novo software de controle.

De acordo com o NIST, a mudança no padrão de varredura significa que máquinas industriais poderão adotá-la com uma atualização de software. “O software comercial de impressoras 3D não consegue criar esses padrões”, comentou Ho Yeung, ressaltando que a equipe teve que desenvolver o programa do zero.

Esse método poderia revolucionar a forma como se produzem ligas metálicas, eliminando a necessidade de manter um estoque de pós pré-ligados para cada composição. A equipe menciona que seria possível até mesmo criar composições variáveis ao longo de uma peça, como em lâminas de turbinas a jato, que poderiam alternar entre diferentes metais sem juntas que podem falhar. A impressão de metais é muito mais desafiadora do que a impressão de plásticos, pois as ligas derretem em temperaturas extremas e passam por várias mudanças de fase ao esfriar.

O estudo foi publicado na edição 118 da Additive Manufacturing em 25 de fevereiro. Além disso, o NIST está investigando padrões de varredura elípticos como uma estratégia para reduzir defeitos e direcionar a microestrutura na fabricação aditiva.