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title: "Ricercatori osservano in tempo reale le dislocazioni cristalline nella stampa 3D di metalli"
url: https://www.voxelmatters.com/it/ricercatori-osservano-in-tempo-reale-le-dislocazioni-cristalline-nella-stampa-3d-di-metalli/
date: 2025-09-20
modified: 2025-09-20
lang: it
author: "Edward Wakefield"
description: "In un importante avanzamento scientifico, i ricercatori dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia statunitense (DOE), dell’Oak Ridge National Laboratory e di altre università hanno osservato in tempo reale come cambia..."
categories:
  - "Manifattura additiva a metallo"
  - "Monitoraggio dei processi"
  - "Ricerca AM"
  - "Ricerca e istruzione"
tags:
  - "future"
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# Ricercatori osservano in tempo reale le dislocazioni cristalline nella stampa 3D di metalli

In un importante avanzamento scientifico, i ricercatori dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia statunitense (DOE), dell’[Oak Ridge National Laboratory](https://www.voxelmatters.directory/company/oak-ridge-national-laboratory/) e di altre università hanno osservato in tempo reale come cambia la microstruttura dei metalli [durante la stampa 3D](https://www.voxelmatters.com/university-of-virginia-researchers-detect-am-defects-in-real-time/). Questo traguardo è stato possibile grazie all’Advanced Photon Source (APS) di Argonne, una struttura utente dell’Ufficio della Scienza del DOE. I risultati sono stati [pubblicati su Nature Communications](https://doi.org/10.1038/s41467-025-59988-5).

In precedenza, gli scienziati potevano analizzare le microstrutture dei componenti stampati in 3D solo una volta terminato il processo.

"I metalli sono composti da atomi disposti in strutture cristalline ordinate", ha spiegato Tao Sun, responsabile del progetto e professore alla Northwestern University, con incarico congiunto presso Argonne. "Ma sottoposti a riscaldamenti e raffreddamenti rapidi, alcuni atomi perdono l’allineamento. Questi difetti — detti dislocazioni — possono rafforzare o indebolire il pezzo finale".

Utilizzando la beamline 1-ID-E dell’APS, il team ha condotto la stampa 3D di [acciaio inossidabile 316L, una lega strutturale ampiamente utilizzata](https://www.voxelmatters.com/it/ricercatori-dellasu-migliorano-la-stampa-3d-dellacciaio-inox-316l-grazie-allia/). Il processo di stampa è stato seguito tramite [diffrazione a raggi X in tempo reale](https://www.voxelmatters.com/researchers-3d-print-17-4-ph-steel-using-x-ray-diffraction/), misurando direttamente come e quando si formano e si propagano le dislocazioni.

"La nostra analisi mostra quanto sia potente l’APS nello studio dei difetti che finora si potevano osservare solo con analisi post-processo", ha dichiarato Andrew Chuang, fisico presso l’APS. "È la prima volta che questa tecnica in tempo reale viene applicata a un metodo laser-based per studiare l’evoluzione delle dislocazioni in un filo metallico".

I dati hanno rivelato che le dislocazioni si formano molto presto, proprio mentre il metallo passa dallo stato liquido a quello solido. In precedenza si pensava che comparissero più tardi, durante il raffreddamento e la solidificazione, a causa delle tensioni interne. Un fattore chiave è risultato essere una specifica reazione in cui due fasi solide si formano simultaneamente dal liquido, generando un’alta densità di dislocazioni.

Questa comprensione più profonda potrebbe aiutare gli ingegneri a migliorare resistenza e affidabilità dei pezzi stampati in 3D. Regolando le variabili di stampa, gli sviluppatori potranno controllare con precisione la formazione delle [dislocazioni a livello microscopico](https://www.voxelmatters.com/stanford-researchers-3d-print-a-million-microscopic-parts-a-day/), sfruttandone gli effetti positivi e riducendo quelli negativi.

Le conoscenze acquisite potrebbero inoltre stimolare lo sviluppo di nuove leghe. Modificando la composizione chimica degli acciai inossidabili — ad esempio variando i rapporti di cromo o nichel, o aggiungendo elementi come l’alluminio — è possibile influenzare la formazione delle dislocazioni e la distribuzione delle tensioni.

"Questo tipo di stampa 3D può dare vita a [componenti metallici personalizzati](https://www.voxelmatters.com/it/voxelmatters-metal-am-focus-2024-ebook/), affidabili, estremamente resistenti e in grado di sopravvivere a condizioni estreme", ha commentato Lin Gao, ricercatore post-doc nella divisione di Scienza e Ingegneria Nucleare di Argonne. "Potrebbe essere la chiave per costruire componenti metallici avanzati destinati ai reattori nucleari di nuova generazione attualmente in fase di progettazione ad Argonne e in altri laboratori".