Investigadores da Universidade de Hiroshima, no Japão, desenvolveram uma nova técnica de impressão 3D capaz de produzir carboneto de tungsténio-cobalto (WC-Co), um dos materiais mais duros utilizados pela indústria, com menos desperdício de matéria-prima e maior eficiência de produção. O avanço poderá permitir a criação de ferramentas de corte e componentes industriais de elevada resistência a custos mais reduzidos.
O carboneto de tungsténio-cobalto é amplamente utilizado em ferramentas de corte, brocas, equipamentos de maquinação e aplicações sujeitas a elevado desgaste, devido à sua capacidade de suportar grandes pressões e utilização prolongada. No entanto, a sua produção convencional através de metalurgia do pó exige matérias-primas dispendiosas, como tungsténio e cobalto, e envolve processos complexos que podem gerar perdas significativas de material.
A equipa japonesa recorreu a uma técnica de fabrico aditivo, conhecida como irradiação a laser com fio quente, que combina um feixe de laser com um fio metálico previamente aquecido. Em vez de fundir completamente o material, o processo amolece o carboneto apenas o suficiente para permitir a sua deposição camada a camada, preservando a estrutura interna responsável pela sua elevada dureza.
Os testes demonstraram que o método conseguiu produzir carboneto cimentado de qualidade industrial, sem defeitos relevantes e com uma dureza superior a 1.400 HV (dureza Vickers), um valor que coloca o material entre os mais resistentes utilizados atualmente na indústria. Para ultrapassar dificuldades iniciais, os investigadores adicionaram uma camada intermédia de liga de níquel e controlaram rigorosamente a temperatura durante o processo, evitando alterações que poderiam comprometer a resistência do material.
Publicado no International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, o estudo abre caminho para uma nova abordagem na fabricação de materiais extremamente duros. Os investigadores pretendem agora aperfeiçoar a técnica, reduzir o aparecimento de fissuras, produzir componentes com geometrias mais complexas e avaliar a possibilidade de aplicação industrial em larga escala, incluindo na produção de ferramentas de corte mais económicas e duráveis.