Como a manufatura aditiva de metal mudou ao longo de uma década

Aqui uma impressora 3D de metal produz uma peça de aço. Os fabricantes de materiais estão investindo mais no desenvolvimento de novos materiais aditivos metálicos. (Imagens Getty)

Agora que a manufatura aditiva está ganhando força, os fabricantes de materiais estão investindo mais no desenvolvimento de novos materiais aditivos de metal. Isso é uma grande mudança em relação a 10 anos atrás ou apenas cinco anos atrás, quando o mercado não era grande o suficiente nem a tecnologia avançada o suficiente para justificar tal empreendimento. Até que ponto o aditivo de metal chegou na última década e o que está no horizonte para a tecnologia em rápido crescimento?

O Additive Report procurou quatro especialistas no setor de aditivos metálicos para obter informações:

Cheryl MacLeod, chefe global de ciência de fusão 3D, impressão 3D na HP Inc.: Quando a HP entrou na AM em 2015, a gigante da computação do Vale do Silício queria adotar uma nova abordagem para o desenvolvimento de materiais metálicos. A HP percebeu na época que o mercado de dispositivos protótipos estava faltando, então iniciou um serviço de produção Metal Jet em parceria com a empresa britânica de componentes aeroespaciais e automotivos GKN. A partir disso, a HP agora produz pós de aço inoxidável personalizados para clientes automotivos, industriais e médicos, incluindo Volkswagen, GKN, Wilo e Parmatech. A HP continua a desenvolver novos materiais por meio de sua plataforma de materiais abertos para Metal Jet e Multi Jet Fusion.

Keith Murray, gerente de desenvolvimento de negócios da Sandvik Osprey Ltd.: A Osprey CE vem desenvolvendo ligas de expansão controlada e pós metálicos com a Sandvik há quase 20 anos. O programa de materiais, localizado a menos de 16 quilômetros de Swansea, no sul do País de Gales, oferece uma gama completa de materiais: ligas à base de ferro (aço inoxidável e aço maraging), ligas de níquel, ligas de cobre e ligas de cobalto, bem como desenvolvimento contínuo em alumínio e titânio. A Sandvik criou sua própria tecnologia de gás atomizado com recursos que vão desde o fornecimento de pó de metal em pequena escala para desenvolvimento de protótipos até lotes de alto volume para produção em larga escala.

Jacob Nuechterlein, presidente e fundador da Elementum 3D: A empresa de desenvolvimento de pesquisa, parâmetros e materiais AM está na vanguarda da produção de novas ligas metálicas e compósitos. Nuechterlein, com experiência em metalurgia, abriu a empresa com sede em Erie, Colorado, em 2014, para expandir o portfólio de ligas. Quatro anos atrás, apenas 12 ligas metálicas comerciais estavam no mercado em comparação com mais de 60 materiais de alumínio. Com foco no leito de pó a laser, a Elementum 3D desde então desenvolveu vários "ultramateriais" em liga de alumínio, materiais refratários como tungstênio e tântalo, ligas à base de aço e níquel e cobre.

Andy Shives, gerente de negócios de manufatura aditiva da Praxair Surface Technologies: A produtora de gás industrial Praxair Inc. fabrica pós metálicos há mais de 50 anos nos mercados de revestimento por aspersão térmica. Portanto, é natural que sua divisão AM, Praxair Surface Technologies (PST), tenha se tornado uma das maiores fabricantes globais de metais aditivos na última década. A PST agora opera uma área de 300.000 pés quadrados. instalação em Indianápolis dedicada à produção de pós metálicos e cerâmicos. A PST atomiza ligas à base de níquel, cobalto, ferro, titânio e cobre para quase todos os mercados relevantes: aeroespacial, energético e industrial, bem como um alcance crescente nos setores automotivo e médico.

O Relatório Aditivo:Como o ritmo de desenvolvimento de materiais AM se compara a cinco a 10 anos atrás?

Shives: Muitos dos grandes jogadores agora nem estavam envolvidos em aditivos, muito menos aditivos de metal, 10 anos atrás. Mas até hoje ainda é o estágio inicial. O número de aplicações ou peças que estão em produção ainda é muito pequeno. Agora, especialmente nos últimos cinco anos, o conhecimento aumentou dramaticamente sobre quais ligas podem ser impressas e quais ligas você precisa observar mais para determinados processos. Por exemplo, uma liga pode funcionar bem para o processo de leito de pó a laser, mas não funcionará bem para o processo de feixe de elétrons. E os clientes agora realmente pesquisam qual liga funciona melhor para uma aplicação específica. E vimos esse aumento significativo nos últimos dois a três anos.