Lega ad alte prestazioni: i ricercatori stampano in 3D il metallo più leggero e resistente al calore
Ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory e del Laboratorio Nazionale di Tecnologia Energetica hanno sviluppato e stampato in 3D la lega più leggera e priva di crepe, capace di resistere a temperature superiori ai 2400 gradi Celsius senza fondersi.
Questa innovazione potrebbe rivoluzionare la produzione additiva delle pale delle turbine, rendendole in grado di resistere a temperature più elevate e riducendo il peso dei motori a turbina a gas, come quelli impiegati negli aerei.
Caratteristiche della nuova lega
La nuova lega è composta da sette elementi, con un’alta concentrazione di niobio, che le conferisce una struttura complessa e stabile. Il punto di fusione di questa lega è almeno del 48% più alto rispetto a quello delle superleghe di nichel e cobalto precedentemente sviluppate presso ORNL. Grazie a modifiche precise nel processo di fusione del fascio di elettroni, i ricercatori sono riusciti a stampare parti di prova di questa lega, dimostrando la sua efficacia.
“Nessuno è mai riuscito a progettare e stampare leghe con un punto di fusione così elevato e una densità così bassa senza incorrere in crepe”, ha affermato Saket Thapliyal dell’ORNL. Mentre metalli come il tungsteno possono resistere a temperature elevate, il loro peso risulterebbe eccessivo per l’uso aeronautico. “Questo è di grande importanza. Stiamo sviluppando un materiale più leggero che mantiene la sua integrità strutturale anche a temperature ultra elevate.”
Implicazioni per il settore aeronautico
Questa scoperta apre nuove possibilità per la produzione di componenti ad alte prestazioni nell’industria aeronautica. La produzione additiva consente la realizzazione efficiente di componenti complessi e precisi, riducendo sia i costi di produzione che l’impatto ambientale. L’utilizzo di materiali leggeri e resistenti al calore contribuisce ad aumentare l’efficienza delle turbine a gas e a ridurre la loro impronta di carbonio.
Un’importante pietra miliare nello sviluppo dei materiali
I progressi nella tecnologia delle leghe presso ORNL e NETL dimostrano il potenziale della stampa 3D nel fornire soluzioni su misura per le applicazioni industriali più esigenti. Con questa nuova lega, i team di ricerca hanno raggiunto una pietra miliare significativa nello sviluppo di materiali avanzati che soddisfano le crescenti esigenze delle moderne tecnologie.
