Avances en la fusión híbrida de aluminio y acero: Un gran avance en la tecnología de impresión 3D
Tanto el acero como el aluminio son elementos cruciales para impulsar el crecimiento económico. No obstante, sus zonas de fusión han sido frágiles durante mucho tiempo. Un nuevo método de impresión en 3D puede suponer un cambio revolucionario en el inexplorado terreno de la combinación de estos metales.
Superar las barreras de la fragilidad
Una vanguardista técnica de impresión 3D ha logrado reducir las zonas frágiles, de menos de dos micras cada una, en la unión del acero y el aluminio.
Este desarrollo supone un avance significativo para los sectores de la automoción, aeroespacial y de infraestructuras críticas, en los que estos metales compiten por el dominio del mercado.
Competencia en la industria automovilística
En la industria automovilística, en particular, se libra una batalla constante entre el acero y el aluminio. Conocido por su resistencia y asequibilidad, el acero compite con el aluminio, cuya relación resistencia-peso es superior.
La combinación de estos metales permite ahorrar peso sin comprometer la integridad estructural, lo que constituye un paso clave para reducir las emisiones de carbono.
Hacer frente al frágil compuesto intermetálico (IMC)
El mayor obstáculo para las fusiones de acero y aluminio es la formación de un compuesto intermetálico (IMC) frágil en el que se cruzan las distintas propiedades metalúrgicas de estos metales.
Para solucionar este problema, investigadores dirigidos por Motomichi Yamamoto, de la Escuela de Postgrado de Ciencia e Ingeniería Avanzadas de la Universidad de Hiroshima, desarrollaron un método de impresión 3D.
Innovador método de impresión 3D
Para controlar el grosor de la IMC en las zonas de unión del acero inoxidable y la aleación de aluminio y magnesio, el equipo empleó una combinación de la técnica de hilo caliente, láser de diodo y fundentes.
Sus resultados, presentados en la 76ª Asamblea Anual del Instituto Internacional de Soldadura y la Conferencia Internacional sobre Soldadura y Unión, ponen de relieve el potencial de este método para remodelar el futuro de la fusión de metales.
Calibración y pruebas
Los investigadores llevaron a cabo experimentos exhaustivos para optimizar los parámetros de impresión 3D, teniendo en cuenta factores como la potencia del láser, el tamaño del punto y la velocidad del proceso.
Los ajustes calibrados dieron como resultado uniones de acero inoxidable y aluminio que resistieron una importante tensión de separación. Las pruebas de resistencia a la tracción revelaron resultados impresionantes, con capas IMC suprimidas a menos de dos micras.
Dando forma al futuro
Con la aplicación satisfactoria de su método optimizado de impresión 3D, el equipo de investigación prevé un renacimiento de los diseños que combinan aluminio y acero.
Por su parte, Motomichi Yamamoto confía en que este innovador proceso allane el camino para el diseño de productos innovadores y la mejora de las prestaciones al permitir la unión directa de aceros inoxidables y aleaciones de aluminio de alta resistencia.
Read the original article on Hiroshima University.
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