Situato a Sandviken, in Svezia, vicino all’Additive Manufacturing Center di Sandvik, l’impianto di atomizzazione produce le polveri metalliche di titanio Osprey. Il cuore stesso dell’impianto da 200 MSEK (20 milioni di euro), nonché la culla della produzione, è la torre di atomizzazione che si innalza per più di nove metri e racchiude in sicurezza il processo di EIGA, abbreviazione di atomizzazione a gas inerte con elettrodi.
Un elettrodo di titanio rotante orientato verticalmente viene fuso ad un’estremità, attraverso una bobina di induzione conica. Il design della bobina è ottimizzato per ottenere la giusta temperatura per far scendere la massa fusa o, se controllato con abilità, scorrere continuamente dall’estremità dell’elettrodo. Quando il metallo scorre attraverso una fessura sottostante, viene trasformato da un flusso ad alta velocità di argon, provocando l’atomizzazione della massa fusa. Il risultato sono milioni e milioni di micro-goccioline che cadono a cascata lungo la torre e, mentre cadono, si solidificano per formare grani di polvere fine di perfezione sferica che vengono infine raccolti in un contenitore ermetico.
Il processo EIGA
Una volta atomizzato il titanio viene lavorato nella torre di vagliatura, dove un setaccio a due piani separa i granuli di polvere in base alla loro dimensione. Questo viene fatto per garantire che le consegne risultino al top in termini di qualità e omogeneità. La consistenza premium è una delle aree di differenziazione più apprezzate quando si tratta di polveri metalliche di fascia alta utilizzate in AM, come il marchio Osprey di polveri metalliche. Dopo essere stata accuratamente miscelata, un robot confeziona e sigilla la polvere di titanio che è quindi pronta per intraprendere il suo viaggio verso le stampanti 3D in tutto il mondo.
Il sistema EIGA (Electrode Inert Gas Atomization Technology) di fusione degli elettrodi atomizza polvere di titanio di alta qualità con bassi livelli di ossigeno e azoto. È completato da una torre di vagliatura a valle dedicata, da un impianto di miscelazione e confezionamento su larga scala. L’impianto altamente automatizzato include anche una torre di vagliatura per superleghe a base di nichel, garantendo affidabilità e consistenza ancora migliori.
Atomizzazione ad alta efficienza energetica
Per Sandvik, avere l’intera catena di fornitura interna – dalla spugna di titanio alla polvere finita – garantisce la piena tracciabilità per la produzione di polveri di titanio per la produzione additiva, tra cui Osprey Ti-6Al-4V Grado 5 e Grado 23, nonché Osprey Alloy 625 e Alloy 718. Altre leghe sono disponibili su richiesta.
Sebbene l’atomizzazione sia un processo ad alta intensità energetica, la produzione di polveri nello stabilimento di Sandvik si basa sul 100% di energia rinnovabile, con tutti i processi di fusione e riscaldamento effettuati da forni elettrici. Tutti i trasporti interni sono effettuati da veicoli elettrici. Inoltre, il sistema di recupero del calore nell’edificio riduce il consumo energetico del 50-60% e tutti i sistemi di raffreddamento sono a circuito chiuso.
Gli elementi di lega e gli scarti per la produzione provengono dalle acciaierie Sandvik a Sandviken e Hallstahammar, in Svezia. Il materiale di scarto del processo viene rifuso nel processo di Sandvik o nell’acciaieria da 75 tonnellate dell’azienda.
