Pesquisadores da Universidade de Wolverhampton, em colaboração com o UK Astronomy Know-how Centre (UK ATC) e a Diamond Gentle Supply (DLS), realizaram um estudo pioneiro explorando o uso de Copper Additive Manufacturing para otimizar absorvedores de síncrotron. Este projeto marca um passo à frente na utilização da impressão 3D para aprimorar o desempenho e a funcionalidade de componentes em sistemas de síncrotron.
O cobre é bem conhecido por suas propriedades térmicas e elétricas excepcionais, tornando-o um materials essential em aplicações como transporte eletrificado e manufatura verde. No entanto, os desafios associados ao processamento de cobre usando Laser Beam Powder Mattress Fusion (PBF-LB) historicamente limitaram sua adoção mais ampla na manufatura aditiva de metais. A colaboração entre essas instituições busca superar essas barreiras.
Absorventes de Síncrotron: Redesenhando para Eficiência
O Centre for Engineering Innovation and Analysis (CEIR) da Universidade de Wolverhampton, que está na vanguarda do PBF-LB desde 1999, desempenhou um papel elementary no redesenho dos absorvedores de síncrotron. Usando máquinas EOS M290 AM, a equipe conseguiu integrar canais de resfriamento conformais e estruturas giroides, que são essenciais para melhorar a dissipação térmica e reduzir o peso do materials.
Testes preliminares mostram resultados promissores. Os componentes do absorvedor redesenhados demonstraram uma queda de temperatura de até 20%, uma redução de 80% no peso e uma consolidação de 21 partes para 1. Essas melhorias não apenas otimizam o desempenho do absorvedor, mas também simplificam o processo de fabricação.
O professor Arun Arjunan, diretor do Elite Centre for Manufacturing Abilities (ECMS), enfatizou a importância deste trabalho, afirmando: “Este projeto destaca o potencial da Manufatura Aditiva para gerenciamento térmico. Continuaremos desenvolvendo soluções inovadoras para atender à crescente demanda por sistemas de gerenciamento térmico eficientes em todos os setores.”
Pesquisa futura e impacto potencial
Embora os protótipos tenham mostrado resultados notáveis, mais pesquisas e testes estão planejados para otimizar o design completamente. Considerando que há aproximadamente 30.000 aceleradores e 60 síncrotrons no mundo todo, muitos desses sistemas podem se beneficiar do redesenho de componentes usando manufatura aditiva. O uso da impressão 3D de cobre pode transformar a forma como esses componentes são produzidos e melhorar sua funcionalidade geral.
As descobertas da equipe sobre desempenho térmico e propriedades do materials serão detalhadas em uma próxima publicação, fornecendo maiores insights sobre as aplicações práticas da AM de cobre na comunidade científica.
Este avanço na tecnologia de impressão 3D, especificamente usando cobre, demonstra uma abordagem inovadora para gerenciamento térmico e eficiência de componentes, o que pode definir um novo padrão para futuros sistemas síncrotron.
Fonte: metal-am.com