IMTS 2022: Impressão 3D de carboneto de tungstênio com Hyperion

Compartilhe este artigo

Na recente IMTS 2022 em Chicago, tive a oportunidade de visitar o estande da Hyperion Materials & Technologies, uma empresa global de ciência de materiais que tem décadas de experiência no desenvolvimento e fabricação de pó de carboneto de tungstênio, diamante industrial, nitreto cúbico de boro e outros materiais avançados. . Embora seja uma empresa independente desde julho de 2018, a Hyperion, sediada em Ohio, nasceu de uma fusão entre a Diamond Innovations (anteriormente GE Superabrasives) e a Sandvik Hard Materials, e agora emprega mais de 1.600 pessoas em todo o mundo e adquiriu seis marcas estendidas e contando.

Nada no estande da Hyperion foi impresso em 3D, já que a empresa não está focada apenas na fabricação aditiva (AM). No entanto, Matthew Seymour, Diretor Global de Marketing da Hyperion, mostrou-me exemplos de algumas de suas ofertas de materiais, desde grandes peças para a indústria de petróleo e gás até pequenos componentes médicos. Na verdade, uma de suas empresas fabrica o menor implante aprovado pela FDA, usado para tratamento de glaucoma. Toda a impressão 3D que a Hyperion oferece é baseada em carboneto de tungstênio cimentado, que oferece alta resistência ao desgaste e agora pode atingir características geométricas complexas graças à AM.

A Hyperion apresentou diversas novas ofertas na IMTS, incluindo sua premiada classe AM110 de barras brutas de carboneto de tungstênio projetadas para usinagem de superligas como o Inconel. Além disso, a Hyperion exibia uma oferta aprimorada de nitreto cúbico de boro (CBN) e produtos de diamante sintético, bem como um novo negócio chamado Precision Solutions by Hyperion, que trabalha diretamente com os clientes para projetar e fabricar componentes acabados de precisão feitos de seus materiais duros e materiais superduros.

Como me explicou Biju Varghese, vice-presidente sênior de Soluções de Engenharia e Pesquisa e Desenvolvimento, a Hyperion é composta por três grandes grupos, com as Soluções de Engenharia transformando “tudo, desde o pó até os componentes acabados”, muitas vezes com tolerâncias muito altas .

“Somos uma empresa de ciência de materiais”, ele me disse. “Nós nos concentramos no que chamamos de materiais avançados, basicamente carboneto de tungstênio, um pouco de cerâmica e, em seguida, diamantes sintéticos e nitreto cúbico de boro, portanto, estamos no topo dos materiais avançados.”

Fotografias de Sarah Saunders para 3DPrint.com

Varghese disse que o processo tradicional não AM da Hyperion começa com pó, que é extraído, processado e resulta em carboneto de tungstênio. A empresa pega o material e faz uma receita com outros ingredientes de diferentes propriedades metálicas. Isto é então consolidado pressionando-o em uma forma básica. Depois que os recursos são usinados, a peça é sinterizada e sai sólida com recursos prensados. Por fim, a peça deve ser acabada com técnicas como lixamento e polimento.

“Então, se você dividir isso em três grandes categorias, trata-se de fazer o pó certo, porque existem diferentes tipos de metal duro e diferentes aplicações para eles”, disse ele, explicando que a Hyperion oferece cerca de 250 variantes diferentes com aplicações específicas. “Portanto, preparar essa receita é uma grande área de competência para nós.”

A próxima grande categoria de competência da empresa é o processo de compactação e sinterização do corpo para obter uma peça totalmente densa, enquanto a terceira é o acabamento, para atender tolerâncias e especificações muito rigorosas.

Haste de carboneto de tungstênio impressa em 3D com canais de refrigeração

Ele explicou que, em termos de impressão 3D, o que a Hyperion está tentando fazer é encontrar os melhores componentes para impressão, em vez de prensagem, porque “o objetivo é o mesmo. O que queremos formar é um corpo com certas características.”

“A impressão 3D nos permite fabricar certos corpos que não são facilmente prensados ​​e sinterizados”, continuou Varghese.

É isso que ouvimos com frequência sobre aditivos: eles podem atingir características, geometrias, etc., que os processos de fabricação tradicionais não são capazes de oferecer.