EXONE CONCEDE IN LICENZA LA STAMPA 3D IN METALLO-CERAMICA ORNL PER REALIZZARE COMPONENTI DI IMAGING A NEUTRONI
Il principale fornitore di stampanti 3D jet binder ExOne ha annunciato di aver concesso in licenza un nuovo metodo di produzione additiva inventato presso il Oak Ridge National Laboratory (ORNL). In particolare, il metodo si riferisce alla stampa 3D del carburo di boro infiltrato con alluminio (B 4 C), un materiale utilizzato per realizzare componenti per l’imaging di neutroni.
Un passo avanti rispetto ai raggi X industriali, l’imaging dei neutroni è in grado di penetrare e immaginare oggetti a livello atomico. Abilitando la produzione additiva di B 4 C, ExOne spera di sbloccare la produzione di nuovi tipi di oggetti in grado di proteggere le persone e l’ambiente dalle radiazioni.
Scoperta alla fine degli anni ’30, l’imaging dei neutroni si basa sulla radiazione di un materiale per creare immagini. Una sorgente di neutroni, tipicamente un reattore nucleare di qualche tipo, è necessaria per condurre il processo, e un collimatore è usato per modellare i neutroni emessi in un fascio. Questo raggio viene quindi diretto verso un oggetto.
La densità di un materiale cambierà il modo in cui trattiene (o non trattiene) la radiazione di neutroni. Un rivelatore dall’altra parte dell’oggetto rispetto al raggio raccoglie la radiazione del raggio e la converte in qualcosa di più facilmente rilevabile. La radiazione rilevabile può quindi essere utilizzata, ad esempio, per esporre un foglio di pellicola e fornire un’immagine interna dell’oggetto tra la sorgente e il rivelatore in base alla sua attenuazione della radiazione.
“I neutroni possono rilevare elementi leggeri, come l’idrogeno o l’acqua”, spiega Dan Brunermer, Technical Fellow presso la ExOne Company, “ma penetrano anche attraverso elementi pesanti come il piombo, che consente l’analisi di processi complessi in situ”.
Come metodo non convenzionale di fabbricazione di collimatori e componenti per apparecchiature di schermatura o strumentazione per la diffusione di neutroni, la B 4 C stampata in 3D può aiutare i ricercatori ad espandersi su ciò che è stato precedentemente possibile con l’imaging dei neutroni.
Il metodo di stampa 3D per B 4 C ora concesso in licenza da ORNL è stato sviluppato su un sistema di getti legante ExOne M-Flex . Dopo aver stampato in 3D un oggetto nel materiale di base ceramico, viene quindi infiltrato in alluminio per creare un composito metallo-ceramica, noto anche come cermet. Questa combinazione rende gli oggetti leggeri, resistenti e in grado di assorbire energia, proprietà ideali per collimatori e altre attrezzature. I ricercatori ORNL, tra cui Amy Elliott e Bianca Haberl, sono co-inventori del nuovo metodo di fabbricazione B 4 C e hanno depositato un brevetto per la sua protezione.
ExOne e ORNL hanno una partnership di lunga data che include un recente accordo per lo sviluppo della tecnologia di getto legante ExOne per la lavorazione dell’acciaio per utensili H13 . Come parte dell’ultima licenza, ExOne ha accettato di impegnarsi nella produzione di vari componenti della matrice B 4 C utilizzati negli esperimenti di scattering di neutroni presso ORNL.
Commenti conclusivi, Brunermer aggiunge: “Questa ricerca e gli accordi di licenza risultanti dimostrano il valore che il DOE Manufacturing Demonstration Facility presso ORNL offre alla comunità manifatturiera e scientifica in generale”.
