IMTS 2022 : Impression 3D de carbure de tungstène avec Hyperion

Partagez cet article

Lors du récent IMTS 2022 à Chicago, j'ai eu l'occasion de visiter le stand d'Hyperion Materials & Technologies, une entreprise mondiale de science des matériaux qui possède des décennies d'expérience dans le développement et la fabrication de poudre de carbure de tungstène, de diamant industriel, de nitrure de bore cubique et d'autres matériaux avancés. . Bien qu'elle soit une entreprise autonome depuis juillet 2018, Hyperion, basée dans l'Ohio, est née d'une fusion entre Diamond Innovations (anciennement GE Superabrasives) et Sandvik Hard Materials, et emploie désormais plus de 1 600 personnes dans le monde et a acquis six marques étendues et compte.

Rien sur le stand Hyperion n'a été imprimé en 3D, car l'entreprise ne se concentre pas uniquement sur la fabrication additive (FA). Cependant, Matthew Seymour, responsable mondial du marketing chez Hyperion, m'a montré des exemples de certaines de ses offres de matériaux, depuis les grandes pièces pour l'industrie pétrolière et gazière jusqu'aux petits composants médicaux. En fait, l’une de ses activités fabrique le plus petit implant approuvé par la FDA, utilisé pour le traitement du glaucome. Toute l’impression 3D proposée par Hyperion est basée sur le carbure de tungstène cémenté, qui offre une résistance élevée à l’usure et permet désormais d’obtenir des caractéristiques géométriques complexes grâce à la fabrication additive.

Hyperion a présenté plusieurs nouvelles offres à l'IMTS, notamment sa nuance primée AM110 d'ébauches de tiges en carbure de tungstène conçues pour l'usinage de superalliages comme l'Inconel. En outre, Hyperion a présenté une offre améliorée de produits en nitrure de bore cubique (CBN) et en diamant synthétique, ainsi qu'une nouvelle entreprise appelée Precision Solutions by Hyperion, qui travaille directement avec les clients pour concevoir et fabriquer des composants finis de précision fabriqués à partir de matériaux durs et solides. matériaux ultra-durs.

Comme me l'a expliqué Biju Varghese, vice-président senior des solutions techniques et de la recherche et du développement, Hyperion est composé de trois grands groupes, avec Engineered Solutions transformant « tout, de la poudre jusqu'aux composants finis », souvent avec des tolérances très élevées. .

« Nous sommes une entreprise spécialisée dans la science des matériaux », m'a-t-il dit. "Nous nous concentrons sur ce que nous appelons des matériaux avancés, essentiellement du carbure de tungstène, un peu de céramique, puis des diamants synthétiques et du nitrure de bore cubique, nous nous situons donc dans le haut de gamme des matériaux avancés."

Photographies de Sarah Saunders pour 3DPrint.com

Varghese a déclaré que le processus traditionnel non-AM d'Hyperion commence avec de la poudre, qui est extraite, traitée et aboutit à du carbure de tungstène. L’entreprise prend le matériau et élabore une recette avec d’autres ingrédients présentant différentes propriétés métalliques. Celui-ci est ensuite consolidé en le pressant pour lui donner une forme de base. Une fois les caractéristiques usinées, la pièce est frittée et ressort solide avec les caractéristiques pressées. Enfin, la pièce doit être finie avec des techniques telles que le meulage et le polissage.

"Donc, si vous divisez cela en trois grandes catégories, il s'agit de fabriquer la bonne poudre, car il existe différentes qualités de carbure et différentes applications", a-t-il déclaré, expliquant qu'Hyperion propose environ 250 variantes différentes avec des applications ciblées. "La préparation de cette recette est donc pour nous un domaine de compétence important."

La prochaine grande catégorie de compétences de l'entreprise est le processus de compactage et de frittage de la carrosserie pour obtenir une pièce entièrement dense, tandis que la troisième est la finition, afin de répondre à des tolérances et des spécifications très exigeantes.

Tige en carbure de tungstène imprimée en 3D avec canaux de liquide de refroidissement

Il a expliqué qu'en termes d'impression 3D, ce qu'Hyperion essaie de faire, c'est de trouver les meilleurs composants d'utilisation pour l'impression, plutôt que pour le pressage, car « l'objectif est le même. Ce que nous voulons former, c’est un corps doté de certaines caractéristiques.

"L'impression 3D nous permet de fabriquer certains corps qu'il n'est pas très facile de presser et de fritter", a poursuivi Varghese.

C’est si souvent ce que l’on entend parler de l’additif : il permet d’obtenir des caractéristiques, des géométries, etc. que les procédés de fabrication traditionnels ne sont pas capables d’offrir.