As ligas de alumínio-magnésio da série 5xxx são amplamente usadas nos setores aeroespacial, automotivo e naval. Elas combinam baixa densidade, alta resistência, excelente resistência à corrosão e boa conformabilidade. Diferentemente de outras séries (2xxx, 6xxx, 7xxx), essas ligas não passam por tratamento térmico. Sua resistência vem do processamento a frio, chamado encruamento. Isso sempre foi um obstáculo para a manufatura aditiva, que geralmente exige fusão do material.
Nova técnica SEFSD
Pesquisadores da Universidade Shanghai Jiao Tong, na China, liderados por Licheng Sun, desenvolveram uma solução: a técnica SEFSD (sigla em inglês para “extrusão-plastificação por fricção e agitação por parafuso”). Esse método deposita camadas do material sem derretê-lo, preservando a microestrutura.
Os componentes impressos demonstraram excelente estabilidade microestrutural, mesmo após repetidos ciclos térmicos durante a deposição camada por camada. Isso ocorre devido à baixa energia de falha por empilhamento da liga, que mantém a estrutura sob variações de temperatura.
Vantagens do processo
A SEFSD utiliza matéria-prima particulada, o que permite alimentação contínua e fácil personalização da composição da liga. Segundo Sun, isso supera as limitações de métodos anteriores de impressão em estado sólido baseados em fios ou barras. A técnica abre caminho para fabricar peças complexas com ligas 5xxx, mantendo suas propriedades mecânicas.
Publicação científica
O estudo foi publicado na revista China Welding, com o artigo “Screw extrusion-plasticizing friction stir deposition of 5183 Al alloy: Microstructure and mechanical properties”, de autoria de Licheng Sun, Huihong Liu, Jiaxun Li, Yidi Wu e Zexi Wu. A pesquisa representa um avanço significativo para a manufatura aditiva de ligas aeroespaciais.