GRX-810: la nuova lega metallica 3D di NASA per ambienti estremi
Una lega metallica chiamata GRX‑810, creata dal NASA Glenn Research Center a Cleveland (Ohio), è stata progettata per essere stampata in 3D e resistere a condizioni di temperatura molto elevate, come quelle presenti nei motori a razzo e nelle turbine aerospaziali.
Composizione e processo di produzione innovativo
La nuova superlega contiene nichel, cobalto e cromo, con ogni particella di polvere metallica rivestita uniformemente attraverso una tecnica chiamata resonant acoustic mixing. Questo consente di distribuire nano-ossidi ceramici lungo la superficie, ottenendo una lega oxide dispersion strengthened (ODS) con elevata resistenza al calore. Anche riutilizzando la polvere, il rivestimento rimane uniforme, mantenendo la qualità del materiale.
Prestazioni superori: forza, durabilità e resistenza all’ossidazione
In condizioni critiche, la lega GRX‑810 è in grado di operare a temperature di circa 2.000 °F (1.093 °C), dimostrando:
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il doppio della resistenza alla rottura,
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oltre 1.000 volte maggiore durabilità sotto stress,
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il doppio della resistenza all’ossidazione rispetto alle superleghe attualmente disponibili.
Progettazione guidata da modelli e stampa 3D per prestazioni elevate
Gli ingegneri, guidati da Tim Smith, hanno utilizzato modellazione computazionale e simulazione termodinamica per selezionare la composizione più efficace della lega. Il processo di stampa laser 3D (L-PBF) ha facilitato l’uniforme distribuzione degli ossidi. Questo approccio ha ridotto drasticamente il tempo e i costi di sviluppo rispetto ai metodi tradizionali.
Riconoscimenti e licenze per la commercializzazione
GRX-810 ha ricevuto il premio “Commercial Invention of the Year” da parte del NASA Inventions and Contributions Board, grazie alla sua rilevanza tecnologica e applicativa.
NASA ha inoltre stipulato accordi co‑esclusivi di licenza con quattro aziende statunitensi — Carpenter Technology Corporation, Elementum 3D, Inc., Linde Advanced Material Technologies, Inc., e Powder Alloy Corporation — per produrre e distribuire GRX‑810 destinato al settore aerospaziale e oltre.
Avanzamento industriale e test su larga scala
La società Elementum 3D, con sede a Erie (Colorado), sta producendo GRX‑810 in batch che vanno da piccole quantità fino a oltre una tonnellata, collaborando con NASA nell’ambito di un Space Act Agreement. Test preliminari su larga scala indicano che la durata delle componenti GRX‑810 raddoppia rispetto al materiale inizialmente prodotto.
Applicazioni pratiche e impatti sul settore
Un esempio concreto è l’utilizzo di GRX‑810 nella realizzazione di sensori di flusso ad alta temperatura per turbine, che spesso si guastano in pochi minuti. Con questa superlega, la resistenza termica aumenta, migliorando l’efficienza dei consumi e riducendo le emissioni e i costi di manutenzione.
Riepilogo tecnico
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Istituto sviluppatore: NASA Glenn Research Center
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Ricercatori principali: Tim Smith, Christopher Kantzos, Robert Carter, Michael Kulis
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Tecnologia: lega ODS (nichel-cobalto-cromo con rivestimento ossido ceramico); progettazione mediante modelli e stampa 3D
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Prestazioni: +2× resistenza, +1 000× durabilità, +2× resistenza all’ossidazione a 2 000 °F
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Commercio: licenze co-esclusive a quattro aziende, produzione su scala, collaborazione continua con NASA
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Riconoscimenti: Commercial Invention of the Year (2025)
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Applicazioni previste: motori a razzo, turbine aerospaziali, sensori ad alta temperatura, parti complesse e leggere
