Uma equipe multidisciplinar liderada por Christopher Kube, professor associado de Ciências da Engenharia e Mecânica da Penn State College of Engineering, recebeu um financiamento de US$ 1 milhão da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos Estados Unidos para enfrentar um dos principais desafios da manufatura aditiva metálica: os defeitos internos, como porosidade, que comprometem o desempenho e a confiabilidade das peças produzidas. O projeto integra o programa Structures Uniquely Resolved to Guarantee Performance, voltado à inovação tecnológica para aplicações de defesa.
A proposta da equipe de Kube é ousada: desenvolver sensores acústicos embutidos na plataforma de impressão 3D e microfones ultrassônicos capazes de detectar e medir os poros enquanto a peça está sendo formada. Hoje, esse tipo de falha só é identificado após a impressão, por meio de técnicas caras e demoradas, como tomografia computadorizada de raios-X. A nova abordagem busca antecipar essa detecção, acelerando a produção e tornando o processo mais confiável, eficiente e viável para aplicações em larga escala.
Redefinindo o controle de qualidade
Além de Kube, o projeto conta com a participação de renomados professores da Penn State, como Allison Beese e Andrea Argüelles, e também de Tao Sun, da Northwestern University. Parte dos testes será realizada no Advanced Photon Source (APS), no Laboratório Nacional de Argonne, onde imagens de raios-X de alta velocidade permitirão validar as medições acústicas com precisão. “As poças de fusão emitem tons característicos relacionados à formação de bolhas — e essas bolhas são os precursores dos poros. Queremos que essas bolhas ‘cantem’ para os nossos sensores”, explica Kube.
Continua depois da publicidade |
A meta é detectar poros de até 25 mícrons de profundidade e localizá-los com precisão de 125 mícrons — níveis que permitirão modelos preditivos mais exatos da microestrutura e da resistência das peças metálicas. A tecnologia, se bem-sucedida, pode redefinir o controle de qualidade na manufatura aditiva, substituindo inspeções posteriores por uma análise em tempo real durante o processo de impressão.
A expectativa é de que, até o fim de 2026, a equipe consiga realizar uma demonstração real em uma impressora 3D de fusão a laser na Penn State. Para Kube, a oportunidade de participar do programa é mais do que reconhecimento: é a chance de contribuir diretamente para uma mudança de paradigma na fabricação de componentes metálicos de alta precisão. “Estamos falando de cadeias produtivas mais rápidas, sistemas de defesa mais confiáveis e uma abordagem mais sustentável para a produção em escala. É um privilégio fazer parte dessa revolução”, conclui.
*Imagem de capa: Depositphotos.com
Gostou? Então compartilhe:
