Novo centro HIP do Reino Unido direcionará tratamento térmico para impressão 3D de metal

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À medida que a manufatura aditiva de metal (AM) é amplamente adotada no espaço industrial, as tecnologias de pós-processamento experimentaram seu próprio crescimento relacionado no setor de impressão 3D. Isto inclui a tecnologia crucial de prensagem isostática a quente (HIP), que muitas vezes é necessária para melhorar as propriedades mecânicas e estruturais de peças metálicas impressas em 3D. Demonstrando a expansão do processamento de metal impulsionada pela AM, o Wallwork Group do Reino Unido deverá abrir um centro HIP em Bury, North Manchester, em setembro de 2023.

No centro do centro HIP da Wallwork estará um QIH 173L M URC da Quintus Technologies, com sede na Suécia, otimizado para processamento de materiais de alto desempenho. Esta prensa foi projetada para operar a uma temperatura máxima de 1250°C e uma pressão de 207 MPa, com uma zona de trabalho de 800 mm de diâmetro e 2550 mm de altura e com capacidade superior a 7000 kg por ciclo. O sistema também conta com Quintus O resfriamento rápido uniforme (URC) exclusivo da Technologies, tornando-o especialmente adequado para aplicações de missão crítica onde a uniformidade do material é uma prioridade.

Uma renderização do primeiro HIPs do Wallwork, atualmente em instalação.

O HIP é comumente empregado na densificação de peças fundidas e forjadas de metal. Ajuda a eliminar a porosidade interna e melhora as propriedades mecânicas gerais das peças fundidas ou forjadas. À medida que a AM entrou na sua era industrial, estes mesmos benefícios foram transferidos para o setor da impressão 3D.

Um dos principais desafios na impressão 3D de metal é a formação de poros ou vazios nas peças impressas. Esses poros podem degradar significativamente as propriedades mecânicas dos componentes finais, tornando-os inadequados para aplicações de missão crítica, como aeroespacial ou implantes médicos.

O HIP aborda isso aplicando alta temperatura e pressão isotrópica para densificar totalmente o material, eliminando ou minimizando efetivamente a porosidade. Além disso, a pressão isotrópica garante que as propriedades mecânicas sejam uniformes em todo o componente. Isto é particularmente crucial para peças que serão usadas em aplicações onde estão sujeitas a tensões multiaxiais e precisam ter um desempenho confiável durante um longo período.

O HIP não apenas remove a porosidade, mas também leva a uma melhoria em várias propriedades do material, como resistência à fadiga, ductilidade e resistência à fratura. Isso torna as peças tratadas com HIP mais confiáveis ​​e duráveis, ampliando sua aplicabilidade em ambientes de alto estresse. Além disso, como os componentes impressos em 3D podem ter geometrias complexas que podem ser difíceis de usinar, o HIP torna possível processá-los em formatos quase perfeitos, sem a necessidade de extensas etapas de pós-processamento, como usinagem ou retificação. Isso pode resultar em economia de custos e agilizar o processo geral de produção.

Além dos benefícios frequentemente necessários que o HIP traz às peças metálicas impressas em 3D, as propriedades aprimoradas dos materiais alcançadas através do HIP podem tornar viável o uso de novos tipos de ligas ou combinações de materiais que antes eram considerados inadequados para determinadas aplicações. Isto abre novos caminhos para a inovação na ciência dos materiais no setor da manufatura aditiva.

O Wallwork Group é uma organização de processamento de tratamento térmico e deposição física de vapor (PVD) que oferece uma gama de serviços, incluindo tratamentos térmicos, brasagem a vácuo e revestimentos PVD. O HIP Center faz parte do investimento estratégico mais amplo do Wallwork Group para expandir suas capacidades de processamento térmico. Com um compromisso total de £20 milhões ao longo de cinco anos, o Bury HIP Centre sozinho representa um investimento de £10 milhões. Esta expansão é uma resposta ao crescente setor de impressão 3D.

Dentro do novo Centro HIP de 2.500 metros quadrados, destinado a aumentar significativamente a capacidade HIP do Reino Unido.

A Quintus Technologies é uma empresa líder global em tecnologia de alta pressão com sede na Suécia, especializada na densificação de materiais avançados, formação de chapas metálicas e processamento de alimentos e bebidas. Com 300 funcionários, a empresa reportou vendas de SEK 1,2 bilhão em 2022 e está presente em 45 países. A Quintus está em operação desde 1953, já forneceu 1.900 sistemas de alta pressão em setores como energia, implantes médicos, aeroespacial e automotivo, e detém diversas patentes na área.