La produzione additiva ad arco elettrico (WAAM) viene sempre più adottata per applicazioni industriali soggette a carico. Per ampliare ulteriormente il proprio portafoglio di materiali , MX3D ha convalidato con successo l'acciaio inossidabile super duplex (ER2594) per la WAAM, destinato ad ambienti esigenti come quelli offshore, marittimi, energetici e di lavorazione chimica. Il filo utilizzato per i test è stato fornito dal nostro partner NovaMetal.
Per confermare la prontezza alla produzione, MX3D ha condotto un ampio programma di qualificazione insieme al Belgian Welding Institute (BWI), che ha compreso prove di flessione, prove di trazione, prove di impatto e ispezioni radiografiche su sezioni stampate con WAAM da 5 mm e 50 mm.
Prova di flessione: duttilità su sezioni sottili e spesse
Le prove di flessione sono state eseguite in conformità alla norma ASME BPVC Sezione IX.
- Sia i campioni da 5 mm che quelli da 50 mm sono stati piegati a 180°, applicando i livelli di allungamento richiesti definiti dalla norma.
- L'ispezione visiva non ha evidenziato nessuna crepa o imperfezione superficiale in nessuno dei campioni.
Questi risultati confermano la duttilità costante e il solido legame tra gli strati, anche nei componenti super duplex spessi stampati con WAAM.
Prova di trazione: resistenza e allungamento confermati
Prova di trazione eseguita secondo la norma ISO 6892-1 (Metodo A), con provini prelevati perpendicolarmente alla direzione di costruzione WAAM.
- I campioni da 5 mm hanno mostrato limiti di snervamento intorno ai 550 MPa , resistenze alla trazione di circa 760 MPa e valori di allungamento superiori al 30% .
- I campioni da 50 mm hanno dimostrato livelli di resistenza ancora più elevati, con limiti di snervamento intorno ai 580 MPa , resistenze alla trazione fino a 850 MPa e valori di allungamento intorno al 35% .
Tutti i risultati sono stati classificati come accettabili, dimostrando prestazioni meccaniche stabili su tutti gli spessori della sezione.
Esame macroscopico
L'esame microscopico ha confermato una microstruttura duplex uniforme senza fasi anomale o difetti interstrato, indicando una lavorazione WAAM stabile e confermando le prestazioni meccaniche misurate.
- 5 mm
- 50 mm
Prove di impatto: resistenza ben oltre i requisiti richiesti
Sono state eseguite prove di impatto Charpy con intaglio a V su campioni super duplex WAAM da 50 mm a –40 °C , in conformità con le norme ASTM SA-370 e ASME BPVC Sezione IX.
- L'energia d'impatto minima richiesta era di 27 J. I valori misurati variavano da circa 94 J a 158 J , con una media ben superiore a 100 J .
- Un valore rappresentativo di 119 J dimostra chiaramente che il materiale WAAM supera ampiamente il requisito.
Questi risultati confermano l'eccellente resistenza alle basse temperature del super duplex stampato con WAAM.
Ispezione radiografica: qualità interna verificata
È stata eseguita un'ispezione radiografica (raggi X) su sezioni WAAM sia sottili che spesse. Le ispezioni hanno confermato un'elevata qualità interna del materiale, paragonabile a quella dei componenti super duplex fusi o forgiati, senza che siano stati rilevati difetti critici.
Cosa significa questo per il WAAM industriale
Il successo ottenuto con la qualificazione dell'acciaio inossidabile super duplex dimostra che il WAAM è in grado di fornire componenti ad alta resistenza, resistenti alla corrosione e robusti su scala industriale.
Con prestazioni comprovate nei test meccanici e nelle ispezioni, il super duplex stampato con WAAM è particolarmente adatto per applicazioni offshore, marittime, energetiche e di lavorazione chimica, offrendo una valida alternativa ai metodi di produzione convenzionali, grazie anche alla servizio di stampa su richiesta 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e ai sistemi M1 e MX .
