La stampa 3D di metalli potrebbe essere più economica e più efficace grazie al nuovo metodo

Altrettanto importanti quanto l'hardware e il software che li alimenta sono i materiali che mettete all'interno di una stampante 3D per dare vita alla vostra visione. Tutti i tipi di esperimenti sono in corso per trovare modi per migliorare la termoplastica che viene tipicamente utilizzata, che può essere fragile, dalla ceramica ai metalli fino ai nuovi materiali.

La stampa 3D con il metallo è ovviamente una priorità dei ricercatori, che hanno a lungo visto il potenziale della stampa 3D di rivoluzionare la prototipazione, consentendo agli inventori di scorrere rapidamente componenti e parti nuove e più rapidamente nel mondo reale. Ma i metodi che abbiamo finora sono laboriosi e costosi, che richiedono l'uso di metalli in polvere e strutture di supporto elaborate per modellare il tuo composito nella forma desiderata. Per fortuna, un team di ricercatori che lavorano con un'azienda chiamata Desktop Metals pensa di avere una soluzione alternativa.

"In questo lavoro abbiamo dimostrato teoricamente che possiamo utilizzare una serie di altri vetri metallici sfusi", spiega Jan Schroers, professore di ingegneria e scienze dei materiali a Yale, in una dichiarazione. "Stiamo lavorando per rendere il processo più pratico e commercialmente utilizzabile per rendere la stampa 3D dei metalli più semplice e pratica come la stampa 3D di materiali termoplastici".

La loro ricerca è stata appena pubblicata sulla rivista Scienza dei materiali.

Perché la stampa 3D con metalli è così difficile?

C'è un motivo per cui il termoplastico è il materiale scelto nella stampa 3D nonostante i suoi difetti. Si raffredda rapidamente, è super malleabile, non costa molto e gli sforzi sono in corso per rendere i compositi ancora più forti. Ma ovviamente non sono così forti come i metalli, che sono molto resistenti ma che non possono essere facilmente "estrusi" (il processo di modellare qualcosa forzandolo attraverso uno stampo sagomato, un po 'come il modo in cui i panettieri fanno decorazioni spremendo la glassa attraverso una borsa da pasticcere).

Questo nuovo approccio risolve questi problemi fondendo i filamenti di vetro sfusi metallici (noti anche come metalli amorfi) negli oggetti metallici progettati. Il vetro metallico è molto più facile da ammorbidire e manipolare rispetto ai metalli convenzionali. Lo studio ha utilizzato un mix di berillio, rame, nichel, titanio e zirconio.

Il metallo è stato quindi riscaldato fino ad una temperatura di estrusione di 460 gradi Celsius, e quindi alimentato attraverso una maglia riscaldata fatta di acciaio inossidabile per impedire che la cristallizzazione avvenga rapidamente. Le parti finali del processo di estrusione sono state quindi eseguite da un robot.

Affinché il loro metodo entri nel mainstream, i ricercatori dicono che le materie prime utilizzate dovrebbero essere rese più ampiamente disponibili. La loro tecnica richiede anche un po 'di raffinazione, dicono, prima che sia pronta per l'uso commerciale.