Nuova lega di titanio 3D-stampabile, meno costosa e meccanicamente efficace
Un gruppo di ingegneri del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT University) ha messo a punto una nuova lega di titanio specificamente progettata per la stampa 3D. Questa lega costa circa un terzo in meno rispetto agli standard attuali grazie alla sostituzione del vanadio, un componente sempre più costoso, con elementi più accessibili e abbondanti
Approccio innovativo al design delle leghe
Il team guidato dal dottorando Ryan Brooke, afferente al Centre for Additive Manufacturing (RCAM) dell’RMIT, ha sviluppato una metodologia efficiente per scegliere i componenti di lega e per prevederne la microstruttura dopo la stampa. Questo modello facilita la predizione della crescita dei grani, evitando quello allineato in colonne (columnar), che può compromettere uniformità e resistenza meccanica
Risultati economici e meccanici rilevanti
L’uso di questa nuova formulazione ha consentito di ridurre il costo di produzione della lega fino al 29 percento rispetto alla tradizionale Ti‑6Al‑4V
Allo stesso tempo, i campioni presentano una microstruttura più omogenea e proprietarie meccaniche superiori, caratterizzate da maggiore uniformità e duttilità
Pubblicazione e tutela della tecnologia
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications, nella quale è stato anche descritto il quadro teorico utilizzato per progettare nuove leghe adatte alla manifattura additiva
RMIT ha inoltre depositato un brevetto provvisorio per proteggere l’innovazione, avviando contatti con potenziali partner commerciali nei settori aerospaziale e medicale
Contesto e prospettive applicative
Il titanio è un materiale chiave per l’aerospazio, la medicina e l’industria avanzata grazie alla sua resistenza, leggerezza e biocompatibilità. Tuttavia, la produzione tradizionale di leghe come Ti‑6Al‑4V presenta costi elevati e problemi di microstruttura durante la stampa 3D
La nuova lega RMIT offre una via per rendere la stampa 3D di titanio più accessibile, efficiente e con prestazioni migliori, grazie alla sua microstruttura uniforme e a costi di produzione inferiori
Riepilogo strutturale
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Istituzione coinvolta: RMIT University, Australia, tramite RCAM.
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Team di ricerca: Ryan Brooke (PhD), Professor Mark Easton, Dr. Dong Qiu
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Innovazione: lega di titanio per stampa 3D più economica (–29 %) e con migliore microstruttura.
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Metodologia: nuovo framework per la selezione degli elementi e per prevedere la crescita dei grani metallici.
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Risultati: costi ridotti, uniformità strutturale, maggiore resistenza e duttilità.
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Validazione: pubblicazione in Nature Communications e brevetto in attesa.
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Applicazioni previste: aerospazio, dispositivi medici, automotive avanzato.
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Strutture sperimentali: accesso al Advanced Manufacturing Precinct dell’RMIT.
