La stampa 3D in acciaio inossidabile con la tecnologia robotizzata Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) è un processo di produzione robotizzato avanzato che deposita, strato dopo strato, filo di saldatura industriale standard per ottenere componenti compatti e certificati. È ampiamente utilizzata per applicazioni offshore e marittime al fine di aggirare le catene di approvvigionamento fortemente congestionate.
I pezzi forgiati in acciaio duplex e super duplex, quali flange, collettori, corpi valvola e bocche per recipienti a pressione, sono solitamente soggetti a tempi di consegna molto lunghi, compresi tra i 6 e i 18 mesi, da parte delle fonderie specializzate. Poiché la capacità produttiva globale di forgiati duplex è concentrata in pochissimi impianti, il ritardo nella consegna di un singolo componente può bloccare l’intero progetto di un’infrastruttura offshore. MX3D risolve questo problema avviando la produzione nel giro di poche settimane, eliminando la necessità di attrezzature su misura e aggirando le code delle fonderie. Questo processo certificato DNV copre rigorosamente l’acciaio inossidabile SS316L, il duplex 2205 e il super duplex 2507.
Perché WAAM è la soluzione ideale per i componenti in acciaio inossidabile e duplex
Il problema della catena di approvvigionamento offshore e la risposta di WAAM
L'approvvigionamento di pezzi forgiati in acciaio duplex e super duplex comporta dover fare i conti con un'offerta globale limitata, accettare tempi di consegna compresi tra 6 e 18 mesi e, spesso, impegnarsi a rispettare quantità minime d'ordine elevate. La produzione additiva ad arco con filo metallico consente di avviare la produzione in poche settimane, permette di effettuare ordini a partire da un singolo pezzo ed elimina i costi di attrezzaggio.
Gradi duplex: perché il WAAM è efficiente dal punto di vista termico
Gli acciai inossidabili duplex richiedono una microstruttura austenite/ferrite altamente specifica ed equilibrata (circa 50/50) per garantire la loro resistenza meccanica e alla corrosione. Il processo WAAM consente un ciclo termico altamente controllato, che può essere gestito meticolosamente per mantenere questa microstruttura duplex necessaria. A ciò segue in genere un rigoroso processo di ricottura in soluzione a 1020-1080 °C per ripristinare perfettamente l'equilibrio di fase richiesto.
Tipi di acciaio inossidabile disponibili
| Voto | Tipo | UNS / EN | Caratteristiche principali | Applicazione |
| SS316L | Austenitico | S31603 / 1.4404 | Resistente alla corrosione, saldabile, con numerose certificazioni | Tubazioni, corpi valvola e componenti navali in generale |
| Duplex ER2205 | Duplex | S32205 / 1,4462 | Elevata resistenza meccanica (2× austenitico) + resistenza alla corrosione | Navi offshore, tubazioni a pressione e collettori |
| Duplex ER2209 | Metallo d'apporto duplex | S39209 / W 22 9 3 NL | Elevata resistenza alla trazione, sovralegato con nichel per ottenere il giusto equilibrio di ferrite | Materiali di consumo per saldatura per Duplex 2205 |
| Super Duplex ER2594 | Super Duplex | S32750 / 1,4410 | Massima resistenza alla corrosione puntiforme (PREN ~42), resistente all'acqua di mare | Ambienti sottomarini ricchi di cloruri, scambiatori di calore |
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Stampa 3D in acciaio inossidabile MX3D: cosa offriamo
Proprietà meccaniche
| Proprietà | WAAM ER316LSi (MX3D) | Acciaio forgiato S316L | WAAM Duplex ER2209 (MX3D) | Acciaio forgiato Duplex 2205 | WAAM Super Duplex ER2594 (MX3D) | Super Duplex 2507 forgiato |
| UTS | 610 MPa | 485 MPa | 750 MPa | 620 MPa | 760 – 850 MPa | 800 – 1000 MPa |
| YTS | 330 MPa | 170 MPa | 580 MPa | 450 MPa | 550 – 580 MPa | 550 MPa |
| A% | 34% | 40% | 30% | 25% | 30 – 35% | 25% |
Proprietà chimiche e di durezza
| Proprietà | WAAM ER316LSi (MX3D) | Acciaio forgiato S316L | WAAM Duplex ER2209 (MX3D) | Acciaio forgiato Duplex 2205 | WAAM Super Duplex ER2594 (MX3D) | Super Duplex 2507 forgiato |
| PREN | ~27 | ~24 | - | ~35 | ~42 | > 41 |
| Durezza | 185 HV10 | ~150 HB | 260 HV10 | ~290 HB | DOPO | ≤ 300 HB (~290 HB) |
Funzionalità di post-elaborazione
- Ricottura di soluzione: Viene applicata con rigore ed è necessaria per i gradi duplex al fine di stabilizzare la microstruttura.
- Prove non distruttive (NDT): Prove complete di tipo UT, RT, PT e MT, come richiesto dagli standard di certificazione.
- Trattamento superficiale: Passivazione e trattamenti superficiali mirati applicati secondo necessità per ambienti estremi.
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Applicazioni dell'acciaio inossidabile stampato in 3D
Energia
Utilizziamo acciai di tipo duplex e super duplex per la stampa 3D di componenti certificati destinati a condizioni estreme.
Settore marittimo e cantieristico
Grazie all’utilizzo di materiali di qualità specializzata, forniamo ai costruttori navali ricambi di grandi dimensioni su richiesta, quali prese d’aria in alluminio ed eliche in bronzo, al fine di ridurre drasticamente i tempi di fermo.
Difesa
Forniamo una catena di approvvigionamento localizzata e indipendente per il settore della difesa, realizzando su richiesta pezzi di ricambio in acciaio ad alta resistenza e grandi elementi strutturali.
Automotive
Dalle staffe personalizzate per ruote ai prototipi di telai di grandi dimensioni e alle attrezzature specializzate, la nostra tecnologia accelera lo sviluppo ingegneristico di veicoli e mezzi per il trasporto pesante.
Architettura e Costruzione
Trasformiamo le coordinate digitali in realtà fisica. Come si vede nella piano dell’ESA e nel Takenaka Steel Connector , WAAM consente agli ingegneri strutturali di realizzare nodi strutturali in acciaio complessi ed elementi architettonici unici nel loro genere.
Produzione e attrezzature
Utilizziamo inserti per prototipazione rapida e produciamo componenti personalizzati e resistenti, quali stampi industriali e bracci robotici, utilizzando carbonio e acciai per utensili specializzati.
Arte e Design
Diamo vita a progetti metallici imponenti e complessi. Installazioni come “The Underground Tree”, “Gradient Screen” e “Dolium” testimoniano perfettamente la nostra capacità di coniugare la totale libertà geometrica con l’assoluta integrità strutturale.
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Domande frequenti sulla stampa 3D in acciaio inossidabile
WAAM è in grado di stampare acciaio inossidabile duplex?
Sì, il processo WAAM è estremamente efficace per la stampa dell’acciaio inossidabile duplex. Gestendo con cura il ciclo termico durante la deposizione robotizzata e applicando un rigoroso ricottura in soluzione post-stampa a 1020-1080 °C, si ottiene con successo la microstruttura richiesta 50/50 austenite/ferrite.
Quali tipi di acciaio inossidabile possono essere stampati in 3D con la tecnologia WAAM?
WAAM offre una vasta gamma di acciai inossidabili per uso industriale. Questa gamma comprende, in particolare, gradi austenitici standard come l’SS316L, il Duplex 2205 ad alta resistenza e il Super Duplex 2507 altamente resistente alla corrosione, tutti saldabili con fili di saldatura commerciali standard.
Quali sono le proprietà meccaniche dell'acciaio inossidabile WAAM rispetto a quello forgiato?
I componenti in acciaio inossidabile WAAM offrono proprietà meccaniche che eguagliano da vicino o, in alcuni casi, superano quelle dei materiali forgiati standard. Ad esempio, l’acciaio inossidabile SS316L e il Duplex 2205 depositati con la tecnologia WAAM raggiungono valori comparabili di resistenza alla trazione massima (UTS), limiti di snervamento e soglie di durezza richieste, rendendoli un sostituto sicuro dei pezzi forgiati pesanti.
L'acciaio inossidabile WAAM è certificato DNV?
Sì, la produzione di acciaio inossidabile WAAM di MX3D è soggetta a una rigorosa certificazione DNV. Questa qualifica completa copre i materiali e i processi robotizzati necessari per l'impiego in sicurezza di componenti stampati in 3D su larga scala direttamente in ambienti offshore e marittimi.
Come si comporta l'acciaio inossidabile WAAM rispetto alla forgiatura nelle applicazioni offshore?
La forgiatura di componenti duplex per il settore offshore richiede tempi di consegna compresi tra 6 e 18 mesi e ingenti investimenti in attrezzature su misura. WAAM elimina i costi degli stampi, limita lo spreco di materia prima grazie alla deposizione “near-net-shape” e fornisce componenti strutturali a piena densità, certificati DNV, nel giro di poche settimane anziché mesi.
WAAM è in grado di stampare in modalità super duplex con il modello 2507?
Sì. Il Super Duplex 2507 è un materiale fondamentale nel portafoglio WAAM, selezionato specificatamente per componenti sottomarini e collettori che richiedono il più alto indice di resistenza alla corrosione puntiforme (PREN) possibile per resistere all’acqua di mare altamente corrosiva e agli ambienti ricchi di cloruri.
Hai bisogno di un pezzo stampato in acciaio inossidabile o duplex?
Che abbiate bisogno di acciaio inossidabile SS316L certificato DNV, duplex 2205 o super duplex 2507, MX3D gestisce l’impianto di produzione più certificato e automatizzato d’Europa per consegnarvi i vostri componenti pesanti nei tempi previsti.
