Mitsubishi Electric e i Suoi Partner Innovano nella Stampa 3D delle Leghe di Magnesio
Mitsubishi Electric Corporation, in collaborazione con il Centro di Ricerca sul Magnesio (MRC) dell’Università di Kumamoto, TOHO KINZOKU CO., LTD. e l’Agenzia Giapponese per l’Esplorazione Aerospaziale (JAXA), ha presentato una tecnologia avanzata per la stampa 3D di leghe di magnesio utilizzando una stampante 3D laser a filo metallico attraverso il processo Directed Energy Deposition (DED).
Nuove Opportunità nella Produzione Industriale
Questa innovazione apre nuove possibilità nella fabbricazione di componenti per razzi, automobili e aerei, rendendoli più leggeri e resistenti rispetto ai tradizionali pezzi in ferro o alluminio. I vantaggi includono un miglioramento nell’efficienza del carburante e una riduzione dei costi di produzione, specialmente nel settore missilistico. Inoltre, questi nuovi processi produttivi sono energeticamente più efficienti e producono meno emissioni di gas serra rispetto ai metodi convenzionali, contribuendo così a una produzione più sostenibile.
Collaborazione e Obiettivi del Consorzio
Dal settembre 2022, i partner del consorzio stanno lavorando a un progetto di ricerca congiunto nell’ambito del programma innovativo di JAXA per i futuri sistemi di trasporto spaziale. L’obiettivo principale è la riduzione del peso dei razzi, abbattendo significativamente i costi. La necessità di ridurre il peso è cruciale anche nell’industria automobilistica, aeronautica e nei veicoli elettrici. Tuttavia, i metodi tradizionali come la pressofusione ostacolano la produzione di strutture cave, mentre la fusione a letto di polvere (PBF) comporta rischi di ossidazione e esplosioni di polveri, rendendo la produzione meno sicura.
La Soluzione DED Laser a Filo
Per affrontare questi problemi, i partner hanno combinato la stampante 3D in metallo di Mitsubishi Electric, che utilizza il processo DED laser a filo metallico, con una lega di magnesio resistente al calore e non infiammabile chiamata KUMADAI, sviluppata dal MRC. Nei test, Mitsubishi Electric ha perfezionato il processo di formatura con questa lega, prodotta da TOHO KINZOKU con una tecnologia avanzata di trafilatura. Il risultato è una tecnologia che utilizza il filo in lega di magnesio come materiale per la produzione additiva, prevenendo le ustioni grazie a un controllo preciso della temperatura.
Valutazioni e Futuri Sviluppi
JAXA ha valutato i campioni prodotti con questa tecnologia, riscontrando che alcune parti del razzo potrebbero essere fino al 20% più leggere rispetto alle strutture tradizionali in lega di alluminio. Questa tecnologia ha potenziali applicazioni in vari settori dove la riduzione del peso è essenziale, come nelle apparecchiature di trasporto e nei componenti robotici. Le attività di ricerca e sviluppo continueranno con l’obiettivo di commercializzare questa tecnologia entro il 2029.
Conclusioni
La collaborazione tra Mitsubishi Electric, MRC, TOHO KINZOKU e JAXA dimostra il potenziale delle moderne tecnologie di stampa 3D nel produrre componenti leggeri e robusti, promuovendo al contempo la sostenibilità e l’efficienza nella produzione industriale.
