IMTS 2022: 3D-печать карбида вольфрама с помощью Hyperion

Поделиться этой статьей

На недавней выставке IMTS 2022 в Чикаго у меня была возможность посетить стенд Hyperion Materials & Technologies, глобальной компании в области материаловедения, которая имеет многолетний опыт разработки и производства порошка карбида вольфрама, технического алмаза, кубического нитрида бора и других передовых материалов. . Хотя с июля 2018 года компания Hyperion является отдельной компанией, базирующаяся в Огайо компания возникла в результате слияния компаний Diamond Innovations (ранее GE Superabrasives) и Sandvik Hard Materials. Сейчас в ней работает более 1600 человек по всему миру, а компания приобрела шесть расширенных брендов и подсчет.

Ничто на стенде Hyperion не было напечатано на 3D-принтере, поскольку компания не занимается исключительно аддитивным производством (АП). Однако Мэтью Сеймур, руководитель глобального отдела маркетинга компании Hyperion, показал мне примеры некоторых предлагаемых ею материалов, от крупных деталей для нефтегазовой промышленности до небольших медицинских компонентов. Фактически, одно из ее предприятий производит самый маленький имплантат, одобренный FDA, который используется для лечения глаукомы. Вся 3D-печать, которую предлагает Hyperion, основана на цементированном карбиде вольфрама, который обеспечивает высокую износостойкость и теперь может достигать сложных геометрических характеристик благодаря AM.

Компания Hyperion представила на выставке IMTS несколько новых предложений, в том числе отмеченные наградами заготовки стержней из карбида вольфрама AM110, предназначенные для обработки суперсплавов, таких как инконель. Кроме того, Hyperion продемонстрировала расширенное предложение продукции из кубического нитрида бора (CBN) и синтетических алмазов, а также новый бизнес под названием Precision Solutions от Hyperion, который работает напрямую с клиентами над проектированием и производством готовых прецизионных компонентов, изготовленных из его твердых и сверхтвердые материалы.

Как объяснил мне Биджу Варгезе, старший вице-президент по инженерным решениям и исследованиям и разработкам, Hyperion состоит из трех больших групп, причем инженерные решения преобразуют «все, от порошка до готовых компонентов», часто с очень высокими допусками. .

«Мы — компания, занимающаяся материаловедением», — сказал он мне. «Мы фокусируемся на том, что мы называем современными материалами, в основном карбидом вольфрама, немного керамики, а затем синтетическими алмазами и кубическим нитридом бора, так что это один из самых продвинутых материалов».

Фотографии Сары Сондерс для 3DPrint.com

Варгезе рассказал, что традиционный процесс Hyperion, не связанный с АМ, начинается с порошка, который добывается, обрабатывается и в результате получается карбид вольфрама. Компания берет материал и составляет рецепт с другими ингредиентами, обладающими различными металлическими свойствами. Затем это закрепляется путем придания базовой формы. После обработки деталей деталь спекается и выходит твердой с прессованными деталями. Наконец, деталь должна быть обработана такими методами, как шлифовка и полировка.

«Поэтому, если разделить это на три большие категории, речь идет о изготовлении правильного порошка, потому что существуют разные сорта карбидов и разные области их применения», — сказал он, пояснив, что Hyperion предлагает около 250 различных вариантов с целевым применением. «Поэтому приготовление этого рецепта является для нас большой областью компетенции».

Следующей основной категорией компетенции компании является процесс уплотнения и спекания корпуса для получения полностью плотной детали, а третьей — чистовая обработка с целью соблюдения очень строгих допусков и спецификаций.

Стержень из карбида вольфрама с каналами для охлаждающей жидкости, напечатанный на 3D-принтере

Он объяснил, что с точки зрения 3D-печати Hyperion пытается найти лучшие компоненты для печати, а не для прессования, потому что «цель та же. Мы хотим сформировать тело с определенными характеристиками».

«3D-печать позволяет нам изготавливать определенные изделия, которые невозможно легко прессовать и спекать», — продолжил Варгезе.

Это то, что мы так часто слышим об аддитивах: с их помощью можно добиться характеристик, геометрии и т. д., которые традиционные производственные процессы не могут обеспечить.