La impresión 3D de acero inoxidable logra triplicar su fuerza
Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) han hecho avances significativos en la impresión 3D de acero inoxidable 316L para ser utilizado en la marina. Tiene buena resistencia a la corrosión y alta ductilidad y se utiliza para hacer oleoductos, piezas de motores, equipos de cocina, etc. Las pruebas realizadas por investigadores muestran que, bajo ciertas condiciones, el acero impreso en 3D es tres veces más resistente que el acero fabricado con métodos tradicionales.
El LLNL es conocido por su investigación y avances en el campo de la impresión 3D. Sus investigadores de hecho han desarrollado una técnica para la impresión 3D de vidrio transparente; también descubrieron un método para hacer que la fibra de carbono sea más liviana pero igual de fuerte que el acero, parecido a los descubrimientos sobre el grafeno y su aumento de resistencia. El laboratorio estadounidense continúa su investigación dedicada a los materiales de fabricación aditiva y esta vez se centró en la impresión 3D de acero inoxidable.
Estos científicos creen que su 316L impreso en 3D podría ofrecer mayores niveles de resistencia y ductilidad a otras formas de acero inoxidable, por lo que es especialmente interesante para la fabricación de equipos químicos, implantes médicos, piezas de motor y otras partes que requieren propiedades físicas mejoradas. Un avance que probablemente interesará a los sectores aeroespacial, automotriz, y de petróleo y gas. De hecho, se trata de áreas que deben fabricar piezas metálicas suficientemente resistentes a condiciones climáticas extremas y situaciones de conflicto armado.
Una de las principales dificultades encontradas por el equipo de investigación es la porosidad del metal impreso en 3D, causado por el proceso de fusión del láser. Las partes porosas se pueden romper y romper, lo que las hace potencialmente peligrosas para aplicaciones críticas. Para resolver este problema, los investigadores de LLNL utilizan un proceso de optimización de la densidad, manipulando la microestructura subyacente de acero utilizando el modelado por ordenador.
Morris Wand et Thomas Voisin
«La microestructura que hemos desarrollado elimina la relación entre resistencia y ductilidad», dice Morris Wang, un científico del laboratorio. En cuanto al acero, si se desea fortalecer, debe perder ductilidad, no es posible tener ambos. «Pero con la fabricación aditiva, no hace falta hacer esta elección «.
Los investigadores probaron varios polvos metálicos en dos impresoras láser diferentes; se dieron cuenta de que bajo ciertas condiciones, la impresión 3D de acero inoxidable es tres veces más fuerte. «Al imprimir 316L en 3D, se crea una estructura de grano interesante, al igual que un vitral, dijo Alex Hamz científico en LLNL. Las estructuras celulares en estos granos parecen controlar sus propiedades. «Es en el descubrimiento de la estructura que los investigadores podrían crear piezas de acero más fuertes.
Un descubrimiento que no solo impactará a las grandes empresas que fabrican piezas de metal, sino también de forma más científica: esta investigación podría utilizarse para comprender mejor la relación entre la estructura de las piezas impresas en 3D y sus propiedades físicas.
Encuentra el informe completo de del LLNL sobre la impresión 3D de acero inoxidable aquí.
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