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title: "Una tecnica di stampa 3D riduce la formazione di fratture nelle pale di turbina"
url: https://www.voxelmatters.com/it/una-tecnica-di-stampa-3d-riduce-la-formazione-di-fratture-nelle-pale-di-turbina/
date: 2025-04-17
modified: 2025-04-17
lang: it
author: "Edward Wakefield"
description: "Secondo la Chalmers University of Technology, un nuovo studio potrebbe rendere le turbine a gas più affidabili ed efficienti affrontando una delle sfide principali nella produzione delle pale di turbina...."
categories:
  - "Manifattura additiva a metallo"
  - "Manifattura additiva industriale"
  - "Materiali di consumo"
  - "Ricerca AM"
tags:
  - "future"
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# Una tecnica di stampa 3D riduce la formazione di fratture nelle pale di turbina

[Secondo la Chalmers University of Technology](https://www.chalmers.se/en/current/news/cam2-new-3d-printing-strategy-reduces-cracking-in-turbine-blades/), un nuovo studio potrebbe rendere le turbine a gas più affidabili ed efficienti affrontando una delle sfide principali nella produzione delle pale di turbina. I ricercatori del Centre for Additive Manufacture – Metal (CAM2) hanno sviluppato un metodo migliorato di manifattura additiva in grado di ridurre la formazione di fratture  e le tensioni residue nei componenti metallici soggetti a [temperature e pressioni elevate](https://www.voxelmatters.com/nasa-demonstrates-ultra-high-heat-grx-810-alloy-for-3d-printing/).

Le turbine a gas operano in condizioni estreme, con componenti che devono sopportare temperature elevate e forti sollecitazioni meccaniche. Una delle problematiche principali nella produzione di questi componenti è la formazione di cricche, che indebolisce il metallo e ne riduce la durata.

Presso il CAM2, i ricercatori hanno individuato una strategia per ridurre le fratture nei processi di manifattura additiva modificando il modo in cui il metallo viene lavorato. Invece di utilizzare scansioni laser lunghe e continue, sono stati sperimentati schemi di scansione più brevi, in grado di controllare meglio l’apporto di calore. Questo approccio consente di distribuire il calore in modo più uniforme nel materiale, riducendo il rischio di cricche.

"I risultati indicano che questa strategia di scansione contribuisce a minimizzare sia le fratture da solidificazione sia le tensioni residue, migliorando la processabilità complessiva della lega," ha spiegato Ahmed Fardan Jabir Hussain, dottorando in manifattura additiva a metallo presso la Chalmers University of Technology.

Sebbene lo studio si concentri su una specifica lega ad alte prestazioni, la CM247LC – [comunemente utilizzata nelle turbine a gas](https://www.voxelmatters.com/ornl-3d-prints-lightweight-alloy-for-ultra-hot-gas-turbines/) – i risultati ottenuti potrebbero essere utili anche per altri materiali soggetti a problematiche simili.

![3D printing technique from Chalmers University of Technology reduces cracking in turbine blades exposed to extreme heat and pressure.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/04/cam2-abstract-image-e1744847229402.webp)In alto a destra: immagine EBSD del CAM2, con le lettere stampate usando una larghezza di banda di 5 mm e lo sfondo con una larghezza di 0,2 mm, per mostrare il potenziale della personalizzazione della microstruttura. Fonte: Chalmers.

"Le fratture si formano sia durante la produzione che nei trattamenti termici successivi, limitando l’utilizzo di questi materiali. La nostra ricerca rappresenta un passo avanti verso un impiego più affidabile di queste leghe," ha aggiunto Ahmed.

Uno degli aspetti più promettenti dello studio è il potenziale per ridurre le tensioni residue, un fattore chiave per prevenire la strain age cracking (SAC), una forma di frattura che si manifesta soprattutto vicino a concentrazioni di tensione, come nei componenti finali delle pale di turbina. Il processo ottimizzato potrebbe portare a componenti più resistenti e duraturi, in grado di sopportare meglio sollecitazioni elevate e alte temperature.

"La strategia di scansione con vettori brevi può essere applicata localmente in prossimità delle aree critiche per creare una microstruttura resistente alla strain age cracking. Questo tipo di personalizzazione della microstruttura è di grande interesse per le industrie che utilizzano queste leghe nella produzione," ha spiegato Ahmed.

Il team di ricerca sta inoltre lavorando per garantire che il materiale mantenga la propria forma anche dopo esposizioni prolungate al calore estremo, una proprietà nota come resistenza al creep. Questo aspetto è fondamentale per le pale di turbina, che operano sotto forti carichi e temperature elevate.

"Queste leghe sono progettate per le sezioni calde delle turbine a gas, come le pale. Questi componenti devono resistere a carichi elevati e temperature estreme, quindi è essenziale una buona resistenza al creep. Stiamo lavorando per migliorarla, avvicinando le prestazioni a quelle del materiale colato," ha concluso Ahmed.

Lo studio è stato pubblicato sulla [rivista Additive Manufacturing](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860425000363?via%3Dihub).