I ricercatori dell'Università di Hiroshima sono riusciti a stampare in 3D il carburo di tungsteno ultra duro

Il carburo di tungsteno-cobalto (WC-Co) è un punto fermo dell'industria manifatturiera, apprezzato per una durezza che rivaleggia con lo zaffiro e il diamante. Tuttavia, la sua estrema durabilità lo rende incredibilmente costoso e dispendioso da modellare con la tradizionale metallurgia delle polveri. Ora, i ricercatori dell'Università di Hiroshima hanno sviluppato un modo per stampare in 3D questo materiale senza sacrificare la sua leggendaria durezza.

Lo studio - pubblicato sull'International Journal of Refractory Metals and Hard Materials - utilizza una tecnica chiamata irradiazione laser a filo caldo. A differenza della produzione additiva standard, che potrebbe fondere completamente la materia prima, questo metodo combina un raggio laser con un filo di riempimento preriscaldato per ammorbidire semplicemente i metalli.

I carburi cementati sono materiali estremamente duri... ma sono prodotti con materie prime molto costose, come il tungsteno e il cobalto, per cui la riduzione dell'uso del materiale è altamente auspicabile. Utilizzando la produzione additiva, il carburo cementato può essere depositato solo dove è necessario, riducendo così il consumo di materiale. - Assistente Professor Keita Marumoto, autore corrispondente dell'articolo.

Il team ha testato due orientamenti di fabbricazione: il deposito di barre e il deposito di laser, ma inizialmente ha dovuto affrontare problemi di difetti e di decomposizione del materiale. Hanno ottenuto il successo introducendo uno strato intermedio a base di lega di nichel e controllando rigorosamente le temperature per rimanere al di sopra del punto di fusione del cobalto, ma al di sotto del livello in cui si verifica la crescita dei grani. Il risultato finale è stato un materiale privo di difetti che vanta una durezza di oltre 1.400 HV, pari ai carburi prodotti in modo convenzionale.

I ricercatori stanno ora cercando di perfezionare il processo per prevenire le cricche e consentire la fabbricazione di forme complesse, rivoluzionando potenzialmente il modo in cui vengono prodotti gli utensili da taglio.