Pesquisadores da Universidade de Arkansas demonstraram que a atmosfera de dióxido de carbono de Marte poderia servir como um substituto para o gás de proteção argônio em processos de impressão 3D de metallic. O estudo, publicado como pré-impressão no arXiv por Zane Mebruer e Wan Shou, focou na fusão seletiva a laser (SLM) de aço inoxidável 316L, um materials industrial comum.
Gases de proteção são usados na impressão 3D de metallic para evitar que o oxigênio oxide o materials durante o processo de impressão, o que pode tornar as peças quebradiças. Na Terra, o argônio é normalmente usado para essa finalidade, mas o gás é caro e precisaria ser transportado da Terra para missões em Marte. Os investigadores testaram se a atmosfera rica em CO2 de Marte poderia fornecer proteção adequada durante o processo de impressão.
Os experimentos compararam os resultados da impressão usando argônio, dióxido de carbono e ar ambiente da Terra. Enquanto o argônio teve melhor desempenho com 98% de retenção de área em testes de camada quadrada sólida, o dióxido de carbono alcançou 85% de retenção. As peças impressas em ar ambiente apresentaram retenção inferior a 50%, tornando-as inutilizáveis.
Os pesquisadores explicam que o dióxido de carbono pode funcionar porque se dissocia em altas temperaturas na piscina de fusão do laser, e a pressão parcial do oxigênio em ambientes de CO2 puro é menor do que na atmosfera rica em nitrogênio da Terra. As peças impressas com CO2 continham cerca de 1,6 vezes mais oxigênio do que aquelas impressas com argônio, mas ainda assim significativamente menos do que as peças impressas no ar ambiente.
As descobertas podem ter aplicações além da exploração espacial, já que o CO2 é muito mais barato que o argônio para operações de impressão 3D terrestre. No entanto, as peças impressas em CO2 são menos atraentes visualmente do que aquelas feitas com argônio, o que pode limitar a adoção comercial onde a aparência é importante.
Fonte: arxiv.org