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Una solución en auge

Hiperbaric mejora las piezas de alto rendimiento realizadas por fabricación aditiva gracias a su tecnología HIP

Hiperbaric
Prensa HIP Hiperbaric. FOTO: Hiperbaric
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Hiperbaric, empresa líder mundial especializada en equipos industriales de Tecnologías de Altas Presiones, es la primera empresa en España que diseña y fabrica equipos de prensado isostático en caliente o HIP (del inglés, Hot Isostatic Pressing). La tecnología HIP se postula como la mejor solución de postprocesado para densificar materiales avanzados y componentes industriales críticos, desarrollados mediante fabricación aditiva. Recientemente, la compañía ha inaugurado en sus instalaciones el primer Centro de Innovación HIP que existe en el sur de Europa, concretamente ubicado en la ciudad de Burgos, para la realización de pruebas y testar nuevos desarrollos de materiales mediante el prensado isostático en caliente.



Las previsiones más actuales señalan que el mercado mundial de fabricación aditiva crecerá a razón de un 15% anual hasta 2030. La mayor parte de dicho crecimiento se deberá a piezas de uso final, principalmente de las industrias médica, dental y aeroespacial.


La fabricación de componentes de alto rendimiento ha elegido la impresión 3D como técnica fetiche para el desarrollo de sus productos, ya que aporta numerosos beneficios sobre otros métodos de fabricación más convencionales. Entre las ventajas que han propiciado el crecimiento de esta técnica, destacan la flexibilidad de diseño y sostenibilidad de procesos, entre otras.


Sin embargo, también tiene algunos inconvenientes, como la porosidad  o anisotropía que produce la deposición en capas, que puede derivar en comportamientos inadecuados. Para paliar estos defectos, los fabricantes de componentes por impresión 3D recurren al prensado isostático en caliente.


¿Qué aporta HIP a la fabricación aditiva?


El prensado isostático en caliente es una tecnología utilizada para densificar componentes metálicos y cerámicos, en una atmósfera inerte, a través de altos niveles de presión (hasta 2.000 bar / 200Mpa) y temperatura (hasta 2.000  °C).


En la fabricación de piezas metálicas 3D, la tecnología HIP se utiliza como un post-procesado para mejorar sus propiedades, otorgándoles un mayor valor añadido y haciéndolas aptas para un mayor número de aplicaciones. Entre las principales ventajas que HIP aporta a estos componentes de alto rendimiento, destacamos:


  • Eliminación de la porosidad y densificación del material.
  • Mejora de propiedades mecánicas como ductilidad, resiliencia y vida a fatiga.
  • Eliminación de defectos y por tanto reducción del número de no conformidades.
  • Otro aspecto a considerar es que puede utilizarse en materiales y técnicas de fabricación aditiva, muy variados, lo que le ha convertido en una tecnología ampliamente demandada en sectores con rigurosas normativas de calidad y seguridad.
  • Aleaciones de aluminio o titanio, materiales magnéticos, super-aleaciones a base de níquel y cobalto,… La gama de materiales aptos para el diseño y fabricación aditiva de componentes sometidos a importantes solicitaciones mecánicas aporta ventajas notables a las piezas finales.


El sector aeroespacial es uno de los que más se ha beneficiado de esta tecnología. El uso combinado en la fabricación de piezas como los álabes de turbina en motores fabricados por fundición o por EBM, garantiza que las propiedades mecánicas y el rendimiento a la fatiga de esas futuras piezas sean las idóneas, reduce los costes de fabricación gracias a la optimización topológica de las piezas y garantiza su respuesta estructural gracias a las ventajas inherentes al prensado isostático en caliente.


El sector médico-protésico es otro de los que recurre al uso combinado de fabricación aditiva y HIP para el desarrollo, por ejemplo, de prótesis de cadera y de rodilla fabricadas por L-PBF (Laser - Powder Bed Fusion) y EBM (Electron Beam Melting). La fabricación aditiva permite el desarrollo de estructuras osteo-compatibles, en las que el hueso puede crecer y unirse al implante, además del diseño de piezas con una rigidez macroscópica específica que coincide con la del hueso que las rodea. Mientras tanto el tratamiento HIP incrementa los valores de resistencia, consiguiendo una combinación de técnicas y beneficios inigualable.


Hiperbaric en ADDIT3D y FormNext.


Hiperbaric cuenta con una gama de equipos de prensado isostático en caliente compactos, versátiles, eficientes y 100% seguros. Desarrollados para conseguir la mayor fiabilidad y rendimiento, las prensas HIP de Hiperbaric llegan hasta los 200MPa de presión  y cuentan con tecnología ‘Fast cooling’, que permite enfriar rápidamente el argón, aumentar la productividad y obtener la microestructura deseada en las piezas. Las ventajas son:


  • Posibilidad de reducir  temperaturas de tratamiento con respecto a las prensas de 100MPa.
  • Reducción del crecimiento de grano al minimizar el tiempo a alta temperatura.
  • Retención de elementos de solución sólida en algunas aleaciones, esto hace que el tratamiento térmico de solubilización y HIP sean combinables.
  • Velocidad de enfriamiento controlable para aquellos materiales donde sea  necesario una curva de enfriamiento definida.


La compañía presentará su tecnología HIP en el stand 3 / D-26 de la feria ADDIT3D que se celebrará del 26 al 28 de octubre en el Bilbao Exhibition Centre (BEC); así como en la feria FormNext, que tendrá lugar del 16 al 19 de noviembre en Frankfurt.



Hiperbaric

www.hiperbaric.com




Este artículo aparece publicado en el nº 531 de Automática e Instrumentación

págs. 64 a 65.

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