IMTS 2022: stampa 3D del carburo di tungsteno con Hyperion

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Al recente IMTS 2022 a Chicago, ho avuto l'opportunità di visitare lo stand di Hyperion Materials & Technologies, un'azienda globale di scienza dei materiali che vanta decenni di esperienza nello sviluppo e nella produzione di polvere di carburo di tungsteno, diamante industriale, nitruro di boro cubico e altri materiali avanzati . Sebbene sia una società autonoma dal luglio 2018, Hyperion, con sede in Ohio, è nata da una fusione tra Diamond Innovations (ex GE Superabrasives) e Sandvik Hard Materials e ora impiega oltre 1.600 persone in tutto il mondo e ha acquisito sei marchi estesi e conteggio.

Nulla allo stand Hyperion è stato stampato in 3D, poiché l’azienda non è focalizzata esclusivamente sulla produzione additiva (AM). Tuttavia, Matthew Seymour, responsabile marketing globale di Hyperion, mi ha mostrato esempi di alcuni dei suoi materiali offerti, dalle parti di grandi dimensioni per l'industria del petrolio e del gas fino ai piccoli componenti medici. Infatti, una delle sue attività produce il più piccolo impianto approvato dalla FDA, utilizzato per il trattamento del glaucoma. Tutta la stampa 3D offerta da Hyperion si basa sul carburo di tungsteno cementato, che fornisce un’elevata resistenza all’usura e ora può ottenere caratteristiche geometriche complesse grazie all’AM.

Hyperion ha presentato diverse nuove offerte all'IMTS, tra cui il suo pluripremiato grado AM110 di semilavorati in carburo di tungsteno progettati per la lavorazione di superleghe come Inconel. Inoltre, Hyperion ha presentato un'offerta migliorata di prodotti in nitruro di boro cubico (CBN) e diamanti sintetici, nonché una nuova attività denominata Precision Solutions by Hyperion, che lavora direttamente con i clienti per progettare e produrre componenti di precisione finiti realizzati con i suoi prodotti duri e duri. materiali super duri.

Come mi ha spiegato Biju Varghese, vicepresidente senior di Engineered Solutions e Ricerca e Sviluppo, Hyperion è composta da tre grandi gruppi, con le Engineered Solutions che trasformano "tutto, dalla polvere fino ai componenti finiti", spesso con tolleranze molto elevate. .

"Siamo un'azienda di scienza dei materiali", mi ha detto. "Ci concentriamo su quelli che chiamiamo materiali avanzati, fondamentalmente carburo di tungsteno, un po' di ceramica, e poi diamanti sintetici e nitruro di boro cubico, quindi siamo nella fascia alta dei materiali avanzati."

Fotografie di Sarah Saunders per 3DPrint.com

Varghese ha affermato che il tradizionale processo non AM di Hyperion inizia con la polvere, che viene estratta, lavorata e si traduce in carburo di tungsteno. L'azienda prende il materiale e realizza una ricetta con altri ingredienti caratterizzati da proprietà metalliche diverse. Questo viene poi consolidato premendolo in una forma base. Dopo che le caratteristiche sono state lavorate, la parte viene sinterizzata e risulta solida con caratteristiche pressate. Infine, la parte deve essere rifinita con tecniche come la molatura e la lucidatura.

"Quindi, se lo dividiamo in tre grandi categorie, si tratta di produrre la polvere giusta, perché esistono diversi gradi di carburo e diverse applicazioni per loro", ha affermato, spiegando che Hyperion offre circa 250 varianti diverse con applicazioni mirate. "Quindi preparare quella ricetta è una grande area di competenza per noi."

La successiva categoria di competenza principale dell'azienda è il processo di compattazione e sinterizzazione del corpo per ottenere una parte completamente densa, mentre la terza è la finitura, al fine di soddisfare tolleranze e specifiche molto rigorose.

Asta in carburo di tungsteno stampata in 3D con canali di raffreddamento

Ha spiegato che, in termini di stampa 3D, ciò che Hyperion sta cercando di fare è trovare i migliori componenti per i casi d’uso per la stampa, piuttosto che la pressatura, perché “l’obiettivo è lo stesso. Ciò che vogliamo formare è un corpo con determinate caratteristiche.

“La stampa 3D ci consente di realizzare determinati corpi che non è possibile pressare e sinterizzare facilmente”, ha continuato Varghese.

Questo è ciò che spesso sentiamo parlare dell'additivo: può ottenere caratteristiche, geometrie, ecc. che i processi produttivi tradizionali non sono in grado di offrire.