Superlega alla Riscossa!

3 Novembre 2021

Stampa 3D con Hastelloy®X

Hastelloy® X è il materiale preferito per importanti turbine a gas, componenti a sezione calda nel settore aerospaziale, nonché per una varietà di applicazioni petrolifere e del gas ad alta temperatura/alta corrosione ed energia. Formabile e saldabile, questa superlega (una miscela di nichel, cromo, ferro e molibdeno) fornisce un punto di fusione estremamente elevato, una resistenza meccanica superiore, un basso scorrimento e una lunga resistenza all'ossidazione e/o alla corrosione.

https://youtu.be/93Urc11JPXw
Ascolta il VP di Velo3D Global Sales & Business Dev. Dr. Zach Murphree su Hastelloy® X

Sebbene HastX sia stato prodotto utilizzando metodi convenzionali per circa 70 anni (Pratt & Whitney lo ha utilizzato nei motori a reazione che alimentavano il primo aereo Boeing 707 negli anni '1950), ha iniziato a essere stampato in 3D solo circa cinque anni fa e alcuni produttori di apparecchiature hanno riscontrato problemi con generazione di fuliggine, cracking e altri aspetti legati al processo AM.

Ma, gestito correttamente, HastX stampato in 3D offre molti vantaggi ineguagliabili. E quelle applicazioni ad alta temperatura/alta corrosione, che tradizionalmente hanno comportato assemblaggi da decine a centinaia di singoli componenti e più fasi di formatura che richiedono tempo, chiedono solo la semplificazione del design e il consolidamento delle parti offerte dall'additivo.

Se hai passato molto tempo a piegare, saldare, trattare termicamente e lavorare HastX in componenti complessi, potresti aver raggiunto un punto in cui i tuoi tempi di ciclo sono enormi e semplicemente non stai migliorando ulteriormente le prestazioni dei tuoi prodotti. Realizzare un prodotto migliore è difficile quando hai così tanti passaggi di produzione. Hai raggiunto i limiti di ciò che puoi progettare e la complessità che puoi incorporare nella tua parte.

Quindi, come puoi ottenere di più da HastX con AM? Inizia pensando a cos'altro puoi ottenere dalla tua stessa progettazione delle parti. Forse puoi costruire i tuoi tubi di erogazione del carburante, ugelli e portafiamma, direttamente in un rivestimento di combustione o in una sezione del combustore, incorporando così molte più funzionalità in un singolo componente. Puoi anche fare cose molto interessanti con il raffreddamento attivo (o preriscaldamento) attraverso l'incorporazione diretta di scambiatori di calore. Inizia davvero a ripensare l'architettura del tuo intero sistema!

Naturalmente, non è solo la geometria a rendere un componente AM "definitivo della missione". È anche la capacità di farcela con la lega più potente che puoi trovare. E quando vuoi spingere i limiti in tutte le direzioni, questo può significare HastX.

Velo3D può far sì che questo accada per te, meglio di qualsiasi altro sistema AM disponibile. Uno degli aspetti interessanti del modo in cui affrontiamo il nostro portafoglio di materiali è che è ben allineato con le capacità della nostra soluzione full-stack di software di preparazione pre-stampa, controllo e garanzia della qualità in tempo reale e la Sapphire macchina stessa.

Quando le persone sono venute da noi per la prima volta chiedendo HastX, l'abbiamo studiato a fondo e abbiamo visto che, sia nella propulsione a gas, nelle unità di alimentazione ausiliarie o persino nelle turbine terrestri per la generazione di energia, tra tutti i componenti che venivano prodotti in modo additivo, il quelli realizzati con HastX sembravano essere ottimi candidati per il processo avanzato di Velo3D.

Ci sono molti diversi produttori di macchine AM là fuori che hanno portafogli di ben 40 materiali diversi. E molti di questi sono materiali per i quali il costo della stampa non si allinea bene con quel materiale, e nemmeno lo spazio dell'applicazione. Quindi, abbiamo deciso di essere estremamente concentrati su dove sappiamo che sono le nostre migliori offerte. L'abbiamo semplificato per stampare parti fluide flow attraverso, o quelli che scambiano calore. E grazie a questa attenzione, è molto più facile identificare i materiali più adatti da sviluppare. E la maggior parte delle volte si tratta di leghe ad alte prestazioni come HastX, piuttosto che della tariffa additiva standard. 

Abbiamo appreso che HastX con un contenuto di carbonio inferiore produce risultati migliori. Che un ambiente super pulito, con gas argon che mantenga i livelli di ossigeno estremamente bassi, fornisca parti finite della massima qualità e che la gestione della generazione di fuliggine durante il processo di stampa sia fondamentale. La nostra precisa erogazione di energia laser e i controlli dei parametri specifici delle caratteristiche riducono drasticamente le fessurazioni. Tutti questi fattori ti danno la possibilità di realizzare le parti che desideri, non quelle che altri produttori di apparecchiature dicono che puoi avere.

Di conseguenza, la maggior parte delle volte non è Velo3D a guidare l'innovazione: siete tu e il tuo team di ingegneri che sapete quali sono i vostri problemi e volete afferrare la tecnologia AM e utilizzarla. Il nostro obiettivo principale è aiutare gli ingegneri a risolvere problemi ingegneristici complessi e sfruttare la nostra tecnologia dove ha senso. Se disponi di un componente ad alte prestazioni, mission-critical ed è realizzato con HastX e ritieni che ci sia spazio per il miglioramento delle prestazioni o difficoltà con la produzione nel metodo attuale, questi sono problemi che ci piacerebbe avere l'opportunità di dimostrare il nostro valore.

Non ci aspettiamo che tutti comprino una macchina; puoi accedere alla nostra tecnologia attraverso la nostra crescente rete di produttori a contratto e uffici di assistenza che hanno già aggiunto i nostri sistemi alle loro officine e sviluppato l'esperienza per portare tutti i vantaggi di Velo3D a clienti come te. Il nostro obiettivo è trovare quei problemi, quelle sfide e aiutare i team di ingegneri a risolverli. Se non siamo in grado di dimostrare tale valore, non c'è motivo convincente per il tuo interesse.

Speriamo che tu lo sia ora Scopri di più interessati a conoscere come possiamo aiutarti ottieni le soluzioni più innovative e "impossibili" alle tue sfide con Hastelloy®X.

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L'autore

Amir Iliaifar

Direttore del contenuto

Amir Iliaifar è il direttore dei contenuti di Velo3D, dove supervisiona la produzione e la distribuzione delle iniziative globali di marketing dei contenuti digitali di Velo3D. Prima di entrare a far parte dell'azienda, Amir ha lavorato per un produttore leader di droni professionali, diverse società SaaS e come giornalista di tecnologia automobilistica. Ha conseguito un Master of Arts in Digital Communication presso la University of North Carolina a Chapel Hill.