El uso de polvo metálico está relacionado con la fabricación aditiva, sobre todo para sectores como el aeroespacial y médico.
Entre los retos que existen en este segmento está la producción de aleaciones; no obstante, existen grandes avances en relación a la produccuón de polvos de aleación mediante el proceso unique ultrasonic atomization (UA).
El proceso de automatización ultrasónica emplea por primera vez, el proceso conocido como electrode induction gas atomization (EIGA).
Asimismo, expertos en el tema han establecido que el polvo aleado producido posee las cualidades esperadas para el desarrollo de aleaciones y la fusión del lecho de polvo en las cantidades apropiadas.
El proceso de atomización ultrasónica por medio de la máquina ATOLab+ suministrada por 3DLab Ltd., define este proceso y describe que se trata de un líquido en forma de película delgada, generalmente se rompe en finas gotas y se le permite fluir sobre una superficie vibrante.
Asimismo, la máquina ATOLab+ de próxima generación, es el primer atomizador del mundo diseñado en un espacio limitado. Los investigadores aplicaron una técnica avanzada mediante la cual un arco de plasma formado por un electrodo funde un alambre/varilla de metal para formar un baño de fusión en el crisol vibratorio.
La vibración ultrasónica genera partículas en polvo que se extraen mediante una bomba de vacío de reducción rápida de oxígeno.
Asimismo, pra fabricar varillas por medio de este método, 3DLab Ltd utilizó molibdeno, titanio y silicio puros, lo que generó un polvo de aleación a base de silicio (Mo-Si) principalmente de molibdeno. Uno de los problemas con este material es que puede ser propenso a problemas de contaminación cuando las temperaturas superan los 800 grados centígrados.
El polvo de aleación producido durante el novedoso proceso de atomización ultrasónica demostró algunos resultados prometedores, pues proporciona una excepcional resistencia a la oxidación a temperaturas intermedias, lo que rara vez se observa en aleaciones con alto contenido de molibdeno.
El estudio y los procesos de polvo de metal, está liderado por Frauke Hinrichs y Alexander Kauffman del Instituto de Tecnología de Karlsruhe y por medio de este, también se concluyó que existe la capacidad de procesar metales reactivos y no reactivos que incluyen aleaciones de titanio, magnesio y aluminio. Además, la máquina tiene la capacidad de producir potencias con tamaños de grano entre 20 y 100 nm.
La modificación del proceso EIGA permitió a los investigadores optimizar las capacidades de la máquina ATOLab+ y generar resultados que sugieren la escalabilidad de la producción de polvos de aleación.
PRÓXIMAS APLICACIONES POTENCIALES
La fabricación aditiva es un área práctica y transformadora de la producción industrial que puede facilitar la creación de productos y diseños innovadores y únicos. Esto ha generado un cambio significativo y potencial en varias áreas, incluidas las industrias aeroespacial y médica.
Se sabe que los metales refractarios son difíciles de trabajar y que poseen propiedades extraordinarias para crear "súper aleaciones", pero hasta ahora el procesamiento de metales basados en refractarios no ha recibido mucha atención mundial a pesar del potencial.
El estudio concluye que el uso de metales refractarios para la producción de aleaciones en polvo en la fabricación aditiva, revolucionará los procesos y tecnologías existentes en varios campos industriales.
Es así como el problema de escalabilidad que aborda un proceso UA/EIGA modificado significa que ambos procesos pueden adaptarse para procesar aleaciones de metales refractarios de diversas composiciones.
La rápida adaptación a varias composiciones de aleaciones metálicas hace que la atomización ultrasónica sea ideal para el desarrollo de polvos de aleaciones flexibles.
