Inżynierowie z ORNL (Oak Ridge National Laboratory) opracowali technologię wytwarzania przyrostowego matryc do kapsułowania proszków metali w ramach wysokociśnieniowego i wysokotemperaturowego procesu zagęszczania metodą HIP (hot isostatic pressing).
Technologia izostatycznego prasowania na gorąco umożliwia konsolidację litych, w pełni gęstych wyrobów z surowca w postaci proszku. Wytwarzanie przyrostowe matryc do kapsułowania otwiera drogę do wykorzystania metalurgii proszków w produkcji wielkogabarytowych wyrobów między innymi dla przemysłu lotniczego i energetyki. Dzięki zastosowaniu druku 3D, możliwe stało się uzyskanie detali o skomplikowanej geometrii, przy jednoczesnej eliminacji wieloetapowego procesu fabrykacji matryc do hermetyzacji.
Jak tłumaczy Soumya Nag z ORNL, prezentowana metodologia stanowi alternatywę dla procesów kucia i odlewania wielkogabarytowych wyrobów. Co więcej, łączy ona w sobie mocne strony wytwarzania przyrostowego i HIP – przekonuje Pavan Ajjarapu z ORNL. Oznacza to możliwość wykorzystania swobody geometrycznej, jaką zapewnia druk 3D, bez obawy o defekty, którymi bywają obarczone metalowe wydruki. Parametry materiałowe są bowiem kontrolowane w procesie HIP, co umożliwia dobór zaawansowanych kompozycji stopowych i dopasowanie mikrostruktury wyrobu do najbardziej wymagających zastosowań. W tym celu rozwijane są zdolności analityczne przy użyciu komputerowego, lepko-plastycznego modelu obliczeniowego, pozwalającego na przezwyciężenie dotychczasowych ograniczeń, związanych ze skurczem i deformacją zagęszczonych wyrobów o dużych rozmiarach. Docelowo rozpatrywane jest wykorzystanie technologii do produkcji komponentów dla energetyki wodnej i jądrowej.
ornl.gov
