Ricercatori internazionali analizzano le proprietà di corrosione in acciaio AISI 316L stampato in 3D
I ricercatori della Repubblica Ceca e della Polonia continuano la tendenza nell’esplorazione e nell’espansione dei materiali per la stampa 3D e la produzione additiva, rilasciando i loro risultati nelle ” Proprietà di corrosione complesse dell’acciaio AISI 316L preparate dalla tecnologia di stampa 3D per possibili applicazioni di impianti “.
Notando alcuni dei vantaggi della stampa 3D specifici di questo studio, gli autori menzionano uno dei fattori più importanti: con la tecnologia progressiva come la fusione laser selettiva (SLM), gli utenti industriali possono aspettarsi con impazienza di creare geometrie complesse che potrebbero non essere state possibile prima, risultando infine in parti che offrono prestazioni e funzionalità migliori per una vasta gamma di applicazioni.
Molti diversi tipi di tecnologia e materiali per la stampa 3D stanno aprendo un nuovo mondo di opzioni nello sviluppo di componenti per l’ industria aerospaziale , automobilistica e altro – ma l’industria medica ha già avuto un grande impatto – soprattutto per quanto riguarda i modelli medici e i dispositivi medici come gli impianti.
Sebbene la durabilità estrema non sia spesso richiesta tanto per i prototipi, poiché la stampa 3D è diventata attraente per gli utenti per la fabbricazione di parti funzionali, spesso c’è molto da considerare: da software, hardware e materiali, ai parametri di stampa che possono avere un effetto significativo sulle proprietà meccaniche e sulla qualità generale dei componenti. Per i dispositivi medici come gli impianti, anche la biocompatibilità e la sicurezza del paziente sono fattori critici.
La stampa 3D in acciaio inossidabile e metallo è diventata sempre più popolare in quanto gli utenti di tutti i livelli continuano a perfezionare lo sviluppo e la produzione di parti funzionali, oltre a prevenire gravi problemi come la corrosione. Poiché i campioni sono stati creati per questo studio, l’obiettivo principale era confrontare e analizzare le proprietà di AISI 316L preparate da SLM e AISI 316L classica.
“Sono state condotte indagini sull’acciaio inossidabile austenitico AISI 316L preparato con il processo di fabbricazione additiva da polvere atomizzata certificata da Renishaw con una dimensione media delle particelle di 45 ± 15 μm”, hanno spiegato i ricercatori.
I campioni sono stati fabbricati a forma di “H”, purificati e quindi immersi in acetone per cinque minuti. Le sezioni centrali di ciascun campione sono state quindi rimosse per evitare il surriscaldamento e la possibilità di eventuali modifiche alla struttura.
Tutti i campioni hanno mostrato porosità, con il carattere dei pori che si è rivelato “analogico per tutti i campioni” e microcrack evidenti nei bordi taglienti. Pochissimi pori mostravano bordi lisci e, in quei casi, erano collegati al gas intrappolato nella microstruttura.
“Il tasso di corrosione ottenuto con il metodo di polarizzazione potenziodinamica era profondamente al di sotto del limite raccomandato. Il campione di riferimento ha dimostrato i risultati più promettenti del tasso di corrosione, in particolare dopo un’esposizione di 169 ore “, hanno concluso i ricercatori. “I valori più alti del tasso di corrosione sono stati misurati per il campione dopo un trattamento termico a 1050 ° C e dopo 1 ora di esposizione in soluzione salina. I segni di corrosione si presentano sotto forma di dissoluzione selettiva di componenti microstrutturali, lasciando rilievi simili a cellule sulle superfici esposte piuttosto che nelle fosse di corrosione.
“Secondo questi risultati, l’acciaio inossidabile SLM AISI 316 mostra proprietà promettenti per la produzione di strumenti o impianti medici, preferibilmente per impianti a breve termine. È stato dimostrato che il trattamento termico dei campioni SLM da AISI 316 aumenta il loro tasso di corrosione nelle condizioni del corpo umano. Secondo i risultati di questo studio, il trattamento termico ad alta temperatura non dovrebbe essere usato per impianti con applicazioni a lungo termine, in cui la quantità di ioni rilasciati da materiale corroso aumenta con il tempo. ”
