Especialistas de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS han creado un método de producción aditiva de calentadores de tungsteno que reduce significativamente los costes y acelera el proceso en comparación con los métodos tradicionales de fundición y montaje.
Los calentadores de tungsteno son elementos clave para equipos que operan en condiciones extremas. Soportan temperaturas de 1500 a 3000 grados. Estas piezas se colocan en hornos de vacío para sinterizar polvos, tratar térmicamente metales, cultivar cristales y fundir aleaciones refractarias. Son indispensables en la metalurgia de alta temperatura y la síntesis de compuestos superduros.
Anteriormente, la fabricación de estos calentadores era un proceso complejo y costoso. Ahora, los especialistas de la universidad han patentado un método de impresión 3D que crea productos sólidos con una estructura multicapa compleja sin necesidad de equipamiento adicional.
La producción clásica requiere varias etapas: desde la fundición hasta el mecanizado. Esto implica altos costes en equipos y mano de obra especializada. Además, el montaje manual aumenta el riesgo de errores que afectan la calidad del elemento terminado.
Los científicos lograron hacer el calentador sólido. Esto eliminó la necesidad de equipamiento adicional y ajuste de piezas. Los modos de fusión correctamente seleccionados permitieron obtener un producto de alta calidad inmediatamente después de la impresión.
Para crear los calentadores, los investigadores utilizaron polvo de tungsteno puro. El tamaño de las partículas era de decenas de micrómetros. El tungsteno es un metal refractario que se funde a una temperatura de aproximadamente 3422 grados, por lo que el proceso de impresión requería una radiación potente y un ajuste preciso.
En la instalación de fusión selectiva por láser, el polvo se fundía localmente en una atmósfera de argón. El producto se formaba capa por capa basándose en un modelo 3D computarizado. Gracias a esto, se logró obtener una estructura única que es difícil de realizar con otros métodos.
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