Oak Ridge e A.J. Tuck eletroformam vasos HIP sem vazamento sobre peças impressas em 3D

De acordo com pt.wedoany.com-O Laboratório Nacional de Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory), em parceria com a empresa A.J. Tuck, desenvolveu um método de fabricação que combina impressão 3D com eletroformação para produzir vasos de prensagem isostática a quente (HIP) de estrutura complexa e sem vazamento. Os vasos HIP são recipientes selados utilizados para consolidar pós metálicos em componentes de alto desempenho sob condições de alta temperatura e alta pressão, com aplicações que incluem sistemas avançados de energia nuclear.

Esta pesquisa aborda o problema da cadeia de suprimentos de forjamento e fundição dos EUA, ainda concentrada no exterior. A pesquisadora associada do ORNL, Vanshika Singh, afirmou que o projeto demonstra que o processo de eletroformação pode produzir vasos HIP sem vazamento para aplicações nucleares avançadas, com potencial para fabricar esses componentes em território americano, reduzindo a pressão sobre a cadeia de suprimentos.

O processo começa com a impressão 3D de uma peça-modelo de polímero, que define a forma do componente. A peça-modelo é então colocada em um tanque eletrolítico, onde uma corrente elétrica é aplicada durante a eletroformação, depositando uma casca metálica densa com cerca de 2 a 3 milímetros de espessura sobre a geometria impressa. Após a dissolução do polímero com ácido, resta uma estrutura metálica oca, que é preenchida com pó metálico, selada e submetida ao processamento por prensagem isostática a quente. A engenheira mecânica do ORNL, Amiee Jackson, considera que a eletroformação permite fabricar formas refinadas e de alta precisão rapidamente, ao mesmo tempo em que evita muitas das limitações dos métodos de fabricação tradicionais.

Na primeira fase, foram fabricados cinco vasos cilíndricos sem vazamento, com 15,2 centímetros de altura e 10,2 centímetros de diâmetro, utilizando um design de porta integrada que elimina a necessidade de soldagem separada. A segunda fase está em andamento, aplicando o processo a geometrias mais complexas, incluindo impulsores e válvulas usados em sistemas nucleares.

O presidente da A.J. Tuck, Dara Williams, afirmou que a validação da produção de vasos HIP sem vazamento com esse nível de precisão realmente abre as portas para a fabricação nuclear doméstica nos EUA. A equipe do projeto também submeteu uma divulgação de invenção e um pedido de patente provisório que abrange a tecnologia.