Sandvik lance l’acier à outils pour travail à chaud Osprey HWTS 50
Pour la fabrication additive laser, le pressage isostatique à chaud (HIP) et le moulage par injection de métal (MIM)
Sandvik, une société d’ingénierie multinationale, entreprise d’ingénierie mondiale, dévoile l’Osprey HWTS 50, une poudre d’acier à outils innovante, optimisée pour une meilleure imprimabilité. Développée principalement pour la fabrication additive par laser, elle est également idéale pour le pressage isostatique à chaud (HIP) et le moulage par injection de métal (MIM). Grâce à ses propriétés améliorées de résistance à la trempe, à la fatigue thermique et à la conductivité thermique, cet acier surpasse les aciers à outils traditionnels de classe H dans les applications à haute température.
L’Osprey HWTS 50 améliore la facilité de traitement du L-PBF , ce qui réduit la sensibilité à la fissuration à froid par rapport aux aciers à outils conventionnels de classe H pour travail à chaud. Les applications typiques comprennent les matrices de moulage sous pression à haute pression, les moules d’injection et les outils de formage à chaud.
La composition chimique est adaptée pour une meilleure dureté à chaud à des températures supérieures à 600 °C (1 112 °F). Il se caractérise par une teneur en carbone plus faible par rapport à celles des aciers à outils de travail à chaud à carbone moyen et des modifications des éléments de formage en carbure – pour assurer une résistance à la trempe comparable ou même améliorée malgré un poids de carbone plus faible.
La conductivité thermique de l’Osprey HWTS 50 est supérieure à celle des aciers à outils à carbone moyen sur une large plage de températures. Une conductivité thermique élevée est bénéfique pour les applications fonctionnant à des températures élevées, telles que le moulage sous pression et le forgeage, et assure une dissipation rapide et efficace de la chaleur, ce qui se traduit par des cycles plus rapides.
« La fabrication additive est de plus en plus utilisée pour produire des outils et des matrices avec des canaux de refroidissement conformes près de la surface. Outre l’optimisation des paramètres de traitement, il est important de développer des produits chimiques spécialement adaptés à cette technologie afin de relever les défis de fabrication. L’Osprey HWTS 50 est conçu pour atténuer ces défis, ce qui le rend parfaitement adapté aux applications d’outillage à des températures élevées. Il s’agit par exemple des matrices de formage à chaud, des matrices d’extrusion et de moulage par injection, ainsi que des matrices de moulage sous pression », a déclaré Faraz Deirmina, métallurgiste principal dans le domaine des poudres métalliques chez Sandvik.
La poudre métallique Osprey HWTS 50 de Sandvik est fabriquée soit par fusion par induction sous atomisation sous gaz inerte sous vide (VIGA), soit par fusion sous argon avant atomisation au gaz inerte (IGA) – produisant une poudre avec une morphologie sphérique qui offre de bonnes caractéristiques d’écoulement et une densité de tassement élevée. La poudre a également une faible teneur en oxygène et de faibles niveaux d’impuretés, ce qui permet d’obtenir un produit métallurgiquement propre avec des performances mécaniques améliorées.
Durabilité
Grâce à la philosophie de conception de l’alliage qui sous-tend le HWTS 50, Sandvik contribue à un avenir plus durable de plusieurs manières. En utilisant des compositions allégées optimisées par des outils de calcul, l’entreprise augmente l’efficacité des ressources et prolonge la durée de vie des composants, ce qui réduit la consommation d’énergie et les émissions de CO2. De plus, les outils de calcul permettent un développement plus rapide et plus respectueux de l’environnement des alliages avec des chimies optimisées, surpassant les méthodes traditionnelles d’essais et d’erreurs.
Principales caractéristiques des matériaux
L’Osprey HWTS 50 offre une meilleure aptitude au traitement du L-PBF – réduisant la fissuration à froid par rapport aux aciers à outils conventionnels pour travail à chaud ; optimisation pour une meilleure dureté à chaud, une meilleure résistance à la trempe et à la fatigue thermique – avec une teneur en carbone plus faible et des éléments formant du carbure modifiés pour assurer une résistance à la trempe comparable ou améliorée ; excellentes performances dans les applications à haute température telles que le moulage sous pression et le forgeage (environ 35 W/mK à température ambiante) ; et en fonction de la température, une plage de dureté de 40 à 50 HRC en combinaison avec d’excellentes propriétés de traction et d’impact peut être obtenue – assurant la longévité et la durabilité des moules et des matrices dans des conditions de stress élevé.
Principaux domaines d’application
Les applications de l’Osprey HWTS 50 comprennent la fabrication de moules (moules d’injection) ; matrices d’extrusion (mandrins et noyaux) ; forgeage à chaud (matrices et composants) ; outillage de moulage sous pression (matrices de préhension à chaud et composants connexes) ; moulage plastique (moules et matrices) ; porte-outils (diverses applications d’outillage) ; et la réparation de moules (reconstruction de moules de moulage sous pression par dépôt d’énergie directe).
