Sougata Roy, assistente professore di ingegneria meccanica, ha ricevuto quasi $ 250.000 per studiare come i processi di produzione additiva (AM) possono essere utilizzati per realizzare i componenti del reattore nucleare. La produzione additiva è un processo non dissimile da come una stampante 3D realizza oggetti in plastica.
Il progetto di ricerca utilizzerà acciaio austenitico rinforzato con azoto, che fungerà da materia prima per il processo di fabbricazione. Una volta completati, questi componenti saranno sottoposti a un’indagine approfondita sulla loro funzionalità rispetto ai componenti prodotti tradizionalmente. Il finanziamento per il progetto è stato assegnato attraverso la National Science Foundation. Roy servirà come ricercatore principale del progetto.
Roy ha affermato che la produzione additiva consente la capacità di controllare le proprietà del materiale vicino alla superficie di un oggetto fabbricato, così come al suo interno, cosa non possibile con i metodi di produzione tradizionali.
“Diversi gruppi di ricerca stanno cercando di realizzare i componenti utilizzando la produzione additiva”, ha affermato Roy. “Convenzionalmente, questi componenti sono realizzati tramite fusione o forgiatura in ferro battuto, ma non è possibile modificare correttamente le proprietà meccaniche o la microstruttura. Nella produzione additiva, abbiamo molta più presa su questo”.
Brian Tande, decano dell’UND College of Engineering and Mines , ha affermato che il college ha recentemente effettuato investimenti per espandere il lavoro nella scienza dei materiali e nella produzione avanzata.
“Sono entusiasta che questo nuovo premio aggiungerà ancora più capacità al college e sosterrà l’importante lavoro del Dr. Roy, uno dei nostri nuovi talentuosi membri della facoltà”, ha detto Tande. “Questo lavoro porterà a progressi nella produzione di additivi metallici e ha il potenziale per contribuire agli sforzi di ricerca dell’UND nel campo dell’energia e della sicurezza nazionale”.
Questo è il più recente premio di finanziamento federale per la produzione additiva che Roy ha ricevuto. In precedenza, ha ricevuto una borsa di studio dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per studiare il potenziale della produzione additiva per componenti di grandi dimensioni da utilizzare su navi militari. Roy sta anche guidando altri due progetti AM finanziati dalla NASA.
In questo progetto di ricerca più recente, Roy si baserà sulla sua esperienza AM. La fabbricazione della parte e la caratterizzazione preliminare del materiale avranno luogo presso l’UND, quindi ulteriori analisi saranno condotte utilizzando la diffrazione di neutroni presso la Spallation Neutron Source dell’Oak Ridge National Laboratory nel Tennessee. Roy e uno studente di dottorato del suo gruppo di ricerca all’UND trascorreranno le estati del 2024 e del 2025 all’ORNL.
Insieme al processo di fabbricazione, i test dei componenti si concentreranno sulle proprietà tribologiche ad alta temperatura dei componenti. La tribologia è la scienza dell’attrito, dell’usura e della lubrificazione, che secondo Roy è un campo inseparabile dall’ingegneria delle superfici. Questo progetto di ricerca più recente esplorerà le relazioni tra AM, ingegneria delle superfici e tribologia, di cui Roy ha una vasta esperienza di ricerca.
“Ho lavorato su queste tre aree negli ultimi 13 anni e ora ho l’opportunità di utilizzare la mia esperienza interdisciplinare in un singolo progetto attraverso questo premio NSF”, ha affermato Roy.
di Adam Kurz università del Dakota
