Os pesquisadores da TUM estão revolucionando a impressão 3D de componentes de alumínio!

Os pesquisadores da TUM estão revolucionando a impressão 3D de componentes de alumínio!

Em 12 de setembro de 2025, o Universidade Técnica de Munique (TUM) anunciou que lançou um importante projeto de pesquisa chamado Alumínio de Fabricação Aditiva (AlaAF) em conjunto com a Universidade Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) e Colibrium Additive. Este projeto é financiado pelo Ministério Federal da Educação, Tecnologia e Espaço com 1,17 milhões de euros e visa otimizar a produção de componentes de alumínio leves e resilientes para a indústria aeroespacial através da impressão 3D industrial.

O foco do projeto é o processo Laser Powder Bed Fusion (LPBF). De acordo com esta tecnologia inovadora, o pó metálico é derretido camada por camada em componentes usando um laser. É dada grande importância à liberdade de design das peças produzidas. Um dos principais problemas que os investigadores estão a tentar resolver é a fissuração durante o arrefecimento de ligas de alumínio de alta resistência, o que torna a sua utilização em elementos estruturais de suporte de carga muito mais difícil.

Tecnologia e desafios

O projeto AlaAF reúne diversas instituições, incluindo as sofisticadas técnicas de fabricação do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser (ILT). Aqui foram desenvolvidas incrustações complexas de ferramentas de fundição sob pressão para grandes peças de alumínio. A chamada tecnologia PBF-LB/M permite a produção de grandes moldes de fundição sob pressão, que são de importância central para a indústria automotiva. Estas formas devem ser termicamente resilientes, adaptáveis ​​e resilientes para responder aos desafios da mobilidade elétrica.

O aço especial L-40 necessário é fundamental aqui, pois permite a produção de moldes com resfriamento conformal. Esta inovação ajuda a minimizar os picos de temperatura e a prolongar significativamente a vida útil dos moldes, reduzindo o desgaste.

O projeto AlaAF utiliza uma nova abordagem que utiliza aditivos especiais em pó metálico para formar partículas cerâmicas submicrométricas. Esta técnica resulta em uma microestrutura de granulação fina que reduz a formação de fissuras e melhora as propriedades mecânicas dos componentes. O objetivo é atingir um peso geral mais leve sem perder resiliência. Estas inovações são particularmente importantes num setor que está a passar por mudanças significativas devido ao aumento dos custos e à necessidade de uma transição energética.

Pesquisa e análise

Outro foco da pesquisa do TUM é o uso de métodos de nêutrons para examinar materiais. O reator de pesquisa FRM II permite aos cientistas analisar as distribuições de fases e as tensões internas nos materiais impressos. A combinação de experimentos de nêutrons e estresse mecânico, bem como variação de temperatura, ajuda a representar realisticamente as condições industriais e a otimizar a qualidade das peças produzidas.

A equipe liderada pelo Dr. Ralph Gilles da TUM também se dedica ao desenvolvimento de parâmetros de processo para o processo LPBF. A FAU analisará detalhadamente os materiais impressos para melhorar ainda mais as propriedades mecânicas e, assim, atender aos requisitos de longo prazo da indústria aeroespacial.

No geral, o projeto AlaAF representa um passo significativo na investigação de materiais para a aviação e mostra o potencial das técnicas de fabrico aditivo para desenvolver soluções sustentáveis ​​e de alta qualidade que possam responder aos desafios do futuro. A colaboração entre universidades e indústria constitui a base para esta investigação e desenvolvimento orientados para o futuro.