All’Università di Shandong, un gruppo di ricercatori ha introdotto una metodologia innovativa per sviluppare leghe a memoria di forma NiTiNb mediante la tecnica di Laser Beam Powder Bed Fusion (PBF-LB). Questo processo è particolarmente notevole per l’introduzione di un trattamento termico post-produzione, essenziale per ottimizzare le caratteristiche meccaniche e funzionali delle leghe.
Approccio Innovativo per le Leghe a Memoria di Forma
Il team di ricerca ha proposto un metodo che integra la PBF-LB, la lega in situ e il trattamento termico post-processo. L’obiettivo dello studio, pubblicato sull’International Journal of Extreme Manufacturing, è superare le problematiche comuni nella fabbricazione delle leghe ternarie NiTiNb. La ricerca ha portato a nuove comprensioni sullo sviluppo di Shape Memory Alloys (SMA) di alta prestazione basate su NiTi.
Dettagli Tecnici della Produzione
Per realizzare la lega designata come (NiTi)91Nb9, i ricercatori hanno impiegato polveri pre-legate di NiTi e Nb elementare. L’analisi si è concentrata sull’effetto della ricottura in soluzione sulla microstruttura e sulle caratteristiche delle fasi di trasformazione, oltre che sulle proprietà meccaniche e funzionali delle leghe. Le leghe SMA a base di NiTi sono particolarmente ricercate per applicazioni nei settori biomedico, aerospaziale e automobilistico, grazie alle loro capacità di memoria di forma e superelasticità. L’aggiunta di niobio (Nb) contribuisce a migliorare l’isteresi termica e le proprietà meccaniche, aumentando così l’efficacia delle leghe in applicazioni che richiedono precisione di accoppiamento e tenuta.
Benefici della PBF-LB e del Trattamento Post-Termico
La tecnologia PBF-LB non solo facilita la produzione di componenti NiTi complesse ma permette anche una grande flessibilità nella gestione della composizione e della microstruttura delle leghe, riducendo significativamente i tempi di produzione. Il trattamento termico post-fabbricazione è fondamentale per garantire una maggiore uniformità nella composizione della lega e per stabilizzare le prestazioni. Ricerche precedenti hanno dimostrato che è possibile migliorare le prestazioni meccaniche delle leghe binarie NiTi prodotte tramite PBF-LB, modulando la distribuzione delle fasi secondarie attraverso il trattamento termico.
Conclusione dello Studio
Dallo studio è emerso che il trattamento termico post-produzione eleva notevolmente le proprietà meccaniche e funzionali della lega (NiTi)91Nb9. Questo risultato si traduce in leghe con superiori proprietà di trazione e un’ampia isteresi, fornendo indicazioni preziose per il futuro sviluppo di SMA a base di NiTi di alta performance attraverso la lega in situ con PBF-LB e il trattamento termico post-produzione.
