BeamIT: titanio Ti6242 stampato in 3D, efficiente e sostenibile

Gruppo BeamIT ha sviluppato il processo in additivo per la lega di Titanio Ti6242.

È dal 2019 che il settore del motorsport ha iniziato a prendere in considerazione leghe di titanio stampate in 3D per le applicazioni ad alta temperatura, poiché fino a quel momento erano disponibili quasi esclusivamente tramite lavorazione con tecnologie tradizionali, come la forgiatura.

Ciò che rende il Ti6242 un materiale ad alto tasso di innovazione è la resistenza specifica ad alta temperatura: il carico di rottura della lega lavorata in additive raggiunge infatti i 1000 Mpa, e la sua densità è di 4.5 g/cm3.

Pur raggiungendo gli stessi livelli di carico di rottura del Ti6242, svariati materiali per la produzione di componenti motorsport e automotive risultano sensibilmente più pesanti.

L’utilizzo della lega di titanio produce una riduzione sostanziale del peso senza perdere punti in termini di resistenza.

Pertanto parecchi componenti destinati al motorsport, ad esempio gli scarichi fino ad oggi prodotti con superleghe di Nickel, trovano beneficio nell’utilizzo di questo materiale.

La composizione del Ti6242 processato in additivo risulta ideale anche per componenti destinati all’aeronautica, settore in cui la tendenza vede un progressivo incremento del suo utilizzon (peraltro le prime leghe di titanio furono sviluppate alla fine della Seconda Guerra Mondiale per utilizzi ad alta temperatura, fino a sostituire completamente le superleghe di Nickel nei motori degli aerei supersonici).

Caratteristiche titanio Ti6242

Resistenza specifica: carico di rottura elevato combinato ad un’estrema leggerezza

Resistenza in temperatura fino a 550° C

Possibilità di stampare forme complesse

Il primo passo per BeamIT è stato studiare approfonditamente quale tra queste leghe potesse essere processabile tramite additive a letto di polvere laser, e il Ti6242 ha restituito performance di assoluto livello. L’obiettivo è stato ottimizzare le proprietà meccaniche del materiale in temperatura.

Lo sviluppo del processo del Ti6242 è iniziato nel 2019 attraverso un progetto di tesi in collaborazione con il Politecnico di Milano, ricorda Alessandro Rizzi, Materials and Special Process Manager Gruppo BeamIT: “Il materiale si adatta perfettamente al processo LPBF (fusione laser a letto di polvere), ma il vero punto focale per noi sono stati i trattamenti termici. Abbiamo sviluppato diversi cicli in vuoto in modo da ottimizzarne le proprietà meccaniche sia a temperatura ambiente sia ad elevate temperature mettendo a punto anche il processo integrato di High Pressure Heat Treatment”.

Il risultato è un componente stampato in 3D con qualità performative superiori rispetto a quelli forgiati tramite tecnologie tradizionali.

Ciò dimostra che riuscire a processare sempre più materiali in Additive significa essere all’avanguardia nel campo tecnico e una rivoluzione soprattutto in quello della sostenibilità, in quanto permette di risparmiare materiale usando solo la quantità necessaria mentre le polveri rimaste possono essere riciclate per il progetto successivo.

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