Conform Descopera: O nouă tehnică de imprimare 3D revoluționează producția de carbura de tungsten-cobalt
Cercetătorii de la Universitatea din Hiroshima, în colaborare cu Mitsubishi Materials Hardmetal, au dezvoltat o metodă inovatoare de imprimare 3D care ar putea schimba fundamental producția de carbura de tungsten-cobalt (WC-Co), un material extrem de rezistent la uzură și presiune, esențial în industria sculelor de tăiere și a echipamentelor de prelucrare. Metoda propusă reduce semnificativ pierderile de materii prime scumpe, precum tungstenul și cobaltul, oferind o alternativă mai eficientă și sustenabilă la metalurgia pulberilor, procesul tradițional.
Avantajele imprimării 3D în producția de materiale dure
Metoda tradițională de producție a carburei de tungsten-cobalt, bazată pe metalurgia pulberilor, implică comprimarea și sinterizarea la temperaturi înalte. Acest proces este costisitor și generează pierderi considerabile de materiale valoroase. Noua tehnică utilizează fabricarea aditivă, permițând depunerea carburei de tungsten direct în zonele necesare, diminuând astfel risipa de material.
Echipa de cercetători a implementat o metodă de iradiere laser cu fir cald. Spre deosebire de topirea completă, care ar putea afecta structura internă a materialului și i-ar diminua duritatea, noul proces presupune doar înmuierea materialului pentru a facilita depunerea. Prin iradierea ghidată de laser, combinată cu un strat intermediar pe bază de aliaj de nichel și un control riguros al temperaturii, s-au evitat defectele structurale și creșterea necontrolată a cristalelor microscopice.
Rezultate promițătoare și perspective viitoare
În urma testelor, materialul obținut a demonstrat o duritate Vickers de peste 1400 HV, plasându-l în categoria materialelor extrem de dure, imediat sub substanțe precum safirul și diamantul. Profesorul Keita Marumoto, membru al echipei de cercetare, subliniază că abordarea de formare a materialelor prin înmuiere, și nu prin topire completă, reprezintă o noutate absolută în domeniu.
Această tehnică promite a fi aplicabilă nu doar pentru carbura de tungsten, ci și pentru alte materiale industriale dure. Deși mai există provocări legate de reducerea fisurilor și fabricarea unor forme complexe, rezultatele deschid calea către o producție industrială mai eficientă, mai economică și sustenabilă a pieselor de înaltă duritate. Studiul a fost publicat în International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, iar informații suplimentare au fost prezentate de Sciencedaily.
Sursa: Descopera
