Pioneirismo na impressão 3D em aço inoxidável superduplex

A Sandvik se aventurou onde nenhuma outra empresa foi: conseguiu imprimir componentes em 3D em aço inoxidável superduplex. A inovação abre oportunidades interessantes para segmentos industriais offshore.

O uso de materiais à base de ferro e altamente resistentes à corrosão na manufatura aditiva (AM) teve um crescimento significativo de interesse nos últimos anos. Isso se deve, em grande parte, às necessidades de setores exigentes, como os segmentos offshore e marítimo, em que ambientes desafiadores exigem não apenas materiais avançados, mas também a produção sob demanda de peças de reposição para minimizar o estoque e reduzir o desperdício de material.

Em termos de resistência a elementos severos, há uma família de materiais que se destaca. O Osprey® 2507 é uma liga superdúplex com excelente resistência à corrosão e força mecânica excepcional, produzida e otimizada para impressão 3D pelos principais especialistas em materiais da Sandvik Additive Manufacturing. Há décadas, a Sandvik vem liderando a evolução dos materiais para aços inoxidáveis duplex, lançando continuamente novos materiais duplex e superduplex com propriedades aprimoradas. A oferta ficou ainda mais forte em 2019, quando a Sandvik adquiriu uma participação significativa no BEAMIT Group, o maior provedor independente de serviços de AM do mundo. O BEAMIT Group apoia os setores mais exigentes com componentes metálicos de alta qualidade.

Primeiro no mercado

Os aços inoxidáveis superdúplex da Sandvik já são usados com sucesso em ambientes altamente corrosivos, como o setor de energia offshore exposto à água do mar e no exigente processamento químico. Predominantemente usado na forma de tubos, placas e barras sem costura, o aço superdúplex tem se mostrado um desafio na manufatura aditiva. A complexidade com duas fases diferentes no superduplex, austenita e ferrita, dificulta a impressão em 3D sem rachaduras. Além disso, o tratamento térmico deve ser controlado posteriormente para obter uma microestrutura de 50/50%.

Mikael Schuisky

"Temos orgulho de dizer que a Sandvik é a primeira a oferecer ao mercado componentes superduplex impressos em 3D", diz Mikael Schuisky, vice-presidente e gerente de unidade de negócios da Sandvik Additive Manufacturing. "Embora muitos tenham tentado e falhado, estamos muito satisfeitos por ver componentes impressos em um padrão que não apenas atende, mas também supera o de várias contrapartes fabricadas convencionalmente."

O segredo do sucesso

Nikhil Dixit é engenheiro de aplicação na Sandvik Additive Manufacturing. Ele está fortemente envolvido com o desenvolvimento de parâmetros de processo e qualificações de materiais para a impressão 3D de aços inoxidáveis superduplex.

Como você imprime com sucesso componentes superdúplex e como eles diferem das peças fabricadas convencionalmente?
"A manufatura aditiva é mais do que apenas a impressão. Temos orgulho de usar e manifestar nossa abordagem "planeje, imprima, aperfeiçoe", afirmando que a impressão é apenas uma das várias etapas que você precisa dominar para ter sucesso na industrialização da manufatura aditiva. Essa filosofia está sempre presente nesse processo. O uso de matérias-primas premium é essencial para obter um componente impresso de alta qualidade. E o pó metálico superduplex produzido e otimizado para impressão 3D na Sandvik definitivamente se destaca em termos de características do pó e baixos níveis de oxigênio. Em termos de impacto de tração e propriedades de corrosão, o aço inoxidável superdúplex fabricado aditivamente não apenas atende ao desempenho dos componentes fabricados convencionalmente, mas na verdade o excede. Observamos componentes que são quase totalmente densos (>99,9%) e livres de rachaduras, mesmo antes do pós-processamento."

Nikhil Dixit

Qual é o potencial relacionado ao superduplex fabricado aditivamente, além do material em si?
"Os setores em que o aço inoxidável superduplex é o material preferido também aproveitarão os benefícios da implementação da manufatura aditiva. A AM é vista como uma tecnologia revolucionária em vários segmentos de negócios, permitindo a otimização do desempenho e a redução do desperdício de material e do impacto ambiental, bem como a produção sob demanda. Especificamente nos setores offshore, eu diria que a implementação do superduplex impresso em 3D - incluindo a produção sob demanda de peças sobressalentes, a redução da manutenção de estoques e as entregas pontuais - poderia ter um impacto revolucionário na lucratividade e no desempenho."

Para onde a Sandvik vai a partir de agora?
"Estamos muito animados com a parceria e o trabalho com clientes de vários segmentos offshore para experimentar isso em sua plenitude. Além disso, junto com a BEAMIT, já estamos trabalhando arduamente no desenvolvimento de parâmetros de impressão para máquinas de laser múltiplo, a fim de expandir nossa oferta para incluir aplicações ainda maiores, o que permitirá que ainda mais clientes implementem a AM em suas operações. Atuando nesse mercado em rápida expansão e em um ambiente tão inovador, sinto-me confiante para dizer que isso é apenas o começo."