Nuovo centro HIP nel Regno Unito che si occuperà del trattamento termico per la stampa 3D dei metalli

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Poiché la produzione additiva in metallo (AM) vede un’adozione diffusa nello spazio industriale, le tecnologie di post-elaborazione hanno sperimentato una crescita correlata nel settore della stampa 3D. Ciò include la tecnologia cruciale della pressatura isostatica a caldo (HIP), che è spesso necessaria per migliorare le proprietà meccaniche e strutturali delle parti metalliche stampate in 3D. A dimostrazione dell’espansione della lavorazione dei metalli guidata dall’AM, il gruppo britannico Wallwork aprirà un centro HIP a Bury, nel nord di Manchester, nel settembre 2023.

Al centro del centro HIP di Wallwork ci sarà un QIH 173L M URC della Quintus Technologies, con sede in Svezia, ottimizzato per la lavorazione dei materiali ad alte prestazioni. Questa pressa è progettata per funzionare ad una temperatura massima di 1250°C e una pressione di 207 MPa, con una zona di lavoro di 800 mm di diametro e 2550 mm di altezza e vanta una portata di oltre 7000 kg per ciclo. Il sistema è dotato anche di Quintus Il raffreddamento rapido uniforme (URC) brevettato da Technologies, lo rende particolarmente adatto per applicazioni mission-critical in cui l'uniformità del materiale è una priorità.

Un render del primo HIP di Wallwork, attualmente in fase di installazione.

L'HIP è comunemente impiegato nell'densificazione di getti e forgiati metallici. Aiuta ad eliminare la porosità interna e migliora le proprietà meccaniche complessive delle parti fuse o forgiate. Con l’ingresso dell’AM nella sua era industriale, questi stessi vantaggi sono stati trasferiti al settore della stampa 3D.

Una delle sfide principali nella stampa 3D in metallo è la formazione di pori o vuoti all’interno delle parti stampate. Questi pori possono degradare in modo significativo le proprietà meccaniche dei componenti finali, rendendoli inadatti per applicazioni mission-critical come impianti aerospaziali o medici.

L'HIP risolve questo problema applicando alta temperatura e pressione isotropa per densificare completamente il materiale, eliminando o minimizzando efficacemente la porosità. Inoltre, la pressione isotropa garantisce che le proprietà meccaniche siano uniformi in tutto il componente. Ciò è particolarmente cruciale per le parti che verranno utilizzate in applicazioni in cui sono soggette a sollecitazioni multiassiali e devono funzionare in modo affidabile per un periodo prolungato.

L’HIP non solo rimuove la porosità ma porta anche a un miglioramento di varie proprietà del materiale come resistenza alla fatica, duttilità e resistenza alla frattura. Ciò rende le parti trattate con HIP più affidabili e durevoli, ampliando la loro applicabilità in ambienti ad alto stress. Inoltre, poiché i componenti stampati in 3D possono avere geometrie complesse che possono essere difficili da lavorare, l’HIP consente di trasformarli in forme quasi reali senza la necessità di lunghe fasi di post-elaborazione, come la lavorazione meccanica o la rettifica. Ciò può comportare risparmi sui costi e semplificare il processo di produzione complessivo.

Al di là dei vantaggi spesso necessari che l’HIP apporta alle parti metalliche stampate in 3D, le proprietà migliorate dei materiali ottenute attraverso l’HIP possono rendere possibile l’utilizzo di nuovi tipi di leghe o combinazioni di materiali che in precedenza erano considerati inadatti per determinate applicazioni. Ciò apre nuove strade per l’innovazione nella scienza dei materiali nel settore della produzione additiva.

Il Gruppo Wallwork è un'organizzazione di trattamento termico e deposizione fisica in fase di vapore (PVD) che offre una gamma di servizi tra cui trattamenti termici, brasatura sotto vuoto e rivestimenti PVD. L'HIP Center fa parte di un più ampio investimento strategico del Gruppo Wallwork per espandere le proprie capacità di trattamento termico. Con un impegno totale di 20 milioni di sterline in cinque anni, il Bury HIP Center da solo rappresenta un investimento di 10 milioni di sterline. Questa espansione è in risposta al fiorente settore della stampa 3D.

All'interno del nuovo centro HIP da 2500 metri quadrati, destinato ad aumentare in modo significativo la capacità HIP del Regno Unito.

Quintus Technologies è un leader globale con sede in Svezia nella tecnologia ad alta pressione, specializzato nella densificazione di materiali avanzati, nella formatura di lamiere e nella lavorazione di alimenti e bevande. Con 300 dipendenti, l'azienda ha registrato un fatturato di 1,2 miliardi di corone svedesi nel 2022 ed è presente in 45 paesi. Quintus è operativa dal 1953, ha fornito 1.900 sistemi ad alta pressione in settori tra cui energia, impianti medici, aerospaziale e automobilistico e detiene vari brevetti nel settore.