Un nouveau centre britannique HIP ciblera le traitement thermique pour l’impression 3D métallique

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Alors que la fabrication additive métallique (FA) est largement adoptée dans l’espace industriel, les technologies de post-traitement ont connu leur propre croissance dans le secteur de l’impression 3D. Cela inclut la technologie cruciale du pressage isostatique à chaud (HIP), qui est souvent nécessaire pour améliorer les propriétés mécaniques et structurelles des pièces métalliques imprimées en 3D. Démontrant l'expansion du traitement des métaux entraînée par la fabrication additive, le groupe britannique Wallwork devrait ouvrir un centre HIP à Bury, dans le nord de Manchester, en septembre 2023.

Au centre du centre HIP de Wallwork se trouvera un QIH 173L M URC de Quintus Technologies, basé en Suède, optimisé pour le traitement des matériaux haute performance. Cette presse est conçue pour fonctionner à une température maximale de 1250°C et une pression de 207 MPa, avec une zone de travail de 800 mm de diamètre et 2550 mm de hauteur et avec une capacité de plus de 7000 kg par cycle. Le système comprend également Quintus Le refroidissement rapide uniforme (URC) exclusif de la technologie le rend particulièrement bien adapté aux applications critiques où l'uniformité des matériaux est une priorité.

Un rendu du premier des HIP de Wallwork, en cours d'installation.

Le HIP est couramment utilisé dans la densification des pièces moulées et forgées en métal. Il aide à éliminer la porosité interne et améliore les propriétés mécaniques globales des pièces moulées ou forgées. Alors que la FA est entrée dans son ère industrielle, ces mêmes avantages ont été répercutés sur le secteur de l’impression 3D.

L’un des principaux défis de l’impression 3D métal est la formation de pores ou de vides dans les pièces imprimées. Ces pores peuvent dégrader considérablement les propriétés mécaniques des composants finaux, les rendant impropres aux applications critiques comme les implants aérospatiaux ou médicaux.

HIP résout ce problème en appliquant une température élevée et une pression isotrope pour densifier complètement le matériau, éliminant ou minimisant efficacement la porosité. De plus, la pression isotrope garantit que les propriétés mécaniques sont uniformes dans tout le composant. Ceci est particulièrement crucial pour les pièces qui seront utilisées dans des applications où elles sont soumises à des contraintes multiaxiales et doivent fonctionner de manière fiable sur une période prolongée.

HIP élimine non seulement la porosité, mais conduit également à une amélioration de diverses propriétés des matériaux telles que la résistance à la fatigue, la ductilité et la ténacité. Cela rend les pièces traitées HIP plus fiables et durables, élargissant ainsi leur applicabilité dans des environnements soumis à de fortes contraintes. De plus, étant donné que les composants imprimés en 3D peuvent avoir des géométries complexes qui peuvent être difficiles à usiner, HIP permet de les transformer en formes proches du résultat sans avoir besoin d'étapes de post-traitement approfondies, telles que l'usinage ou le meulage. Cela peut entraîner des économies de coûts et rationaliser le processus de production global.

Outre les avantages souvent nécessaires que HIP apporte aux pièces métalliques imprimées en 3D, les propriétés améliorées des matériaux obtenues grâce à HIP peuvent rendre possible l'utilisation de nouveaux types d'alliages ou de combinaisons de matériaux qui étaient auparavant considérés comme inadaptés à certaines applications. Cela ouvre de nouvelles voies d’innovation en science des matériaux au sein du secteur de la fabrication additive.

Le Wallwork Group est une organisation de traitement thermique et de dépôt physique en phase vapeur (PVD) qui propose une gamme de services, notamment les traitements thermiques, le brasage sous vide et les revêtements PVD. Le centre HIP fait partie d'un investissement stratégique plus large de Wallwork Group visant à étendre ses capacités de traitement thermique. Avec un engagement total de 20 millions de livres sterling sur cinq ans, le Bury HIP Centre représente à lui seul un investissement de 10 millions de livres sterling. Cette expansion répond au secteur en plein essor de l’impression 3D.

À l'intérieur du nouveau centre HIP de 2 500 mètres carrés, destiné à augmenter considérablement la capacité HIP au Royaume-Uni.

Quintus Technologies est un leader mondial basé en Suède dans le domaine des technologies haute pression, spécialisé dans la densification de matériaux avancés, le formage de tôles et la transformation des aliments et des boissons. Avec 300 collaborateurs, l'entreprise a réalisé un chiffre d'affaires de 1,2 milliard SEK en 2022 et est présente dans 45 pays. Quintus est opérationnel depuis 1953, a livré 1 900 systèmes haute pression dans des secteurs tels que l'énergie, les implants médicaux, l'aérospatiale et l'automobile, et détient divers brevets dans le domaine.