La società svedese VBN Components, con sede a Uppsala, ha introdotto Vibenite 500, un materiale a base di tungsteno puro sviluppato per la fabbricazione additiva mediante fusione a letto di polvere con fascio elettronico. Secondo i dati comunicati dall’azienda, il processo PBF-EB consente di ottenere componenti con densità relativa superiore al 99,7% e durezza indicativa di 400 HV2. Il materiale è pensato principalmente per applicazioni che richiedono resistenza alle alte temperature e schermatura dalle radiazioni.
La presentazione pubblicata da Metal Additive Manufacturing il 12 ottobre 2026 descrive un programma di sviluppo durato quindici mesi, sostenuto finanziariamente dalla Swedish Energy Agency. VBN afferma di aver già avviato la consegna di pezzi ai clienti, pur senza fornire un elenco completo delle applicazioni commerciali o dei criteri di qualificazione adottati. Si tratta quindi di un annuncio industriale concreto, ma i dati prestazionali rimangono principalmente quelli dichiarati dal produttore.
Perché il tungsteno è difficile da lavorare
Il tungsteno possiede caratteristiche che lo rendono interessante per condizioni operative estreme: un punto di fusione molto elevato, alta densità, resistenza a temperature importanti e proprietà utili per la schermatura. Le stesse caratteristiche comportano difficoltà produttive. Il metallo è sensibile alla frattura fragile in determinate condizioni e può richiedere processi termici e meccanici impegnativi.
La realizzazione di geometrie complesse mediante tecniche convenzionali può quindi comportare costi elevati, soprattutto quando sono necessari piccoli canali, pareti sottili, elementi di schermatura dalla forma articolata oppure componenti realizzati in lotti limitati. La fabbricazione additiva offre un’alternativa, ma la capacità di fondere localmente il materiale non garantisce automaticamente di ottenere un pezzo privo di fessure o dotato delle proprietà necessarie.
Le forti variazioni termiche possono contribuire alla formazione di tensioni residue e difetti. La scelta della tecnologia, dell’atmosfera e delle condizioni di lavorazione è perciò una questione centrale.
Il ruolo del processo PBF-EB
Vibenite 500 è stato sviluppato per un processo in cui un fascio di elettroni fonde selettivamente il materiale distribuito sul piano di costruzione. Il processo PBF-EB opera in condizioni di vuoto e può prevedere un preriscaldamento significativo del letto di polvere, caratteristiche che possono risultare utili nella gestione termica di materiali difficili da lavorare.
Questo non significa che il PBF-EB sia universalmente preferibile al laser per ogni componente in tungsteno. Le due famiglie di processi presentano differenze in termini di geometrie realizzabili, dimensioni caratteristiche, produttività, qualità superficiale e gestione del materiale. Occorre quindi valutare l’applicazione concreta e i risultati sperimentali.
Per Vibenite 500 la densità relativa dichiarata supera il 99,7%. È un risultato elevato, che indica una porosità residua limitata nelle condizioni di prova riportate. Tuttavia una densità alta, da sola, non dimostra la completa assenza di microcricche o la resistenza del pezzo a cicli termici e sollecitazioni ripetute.
Il significato della durezza di circa 400 HV2
Il produttore indica una durezza di circa 400 HV2. La sigla fa riferimento a una misura di durezza Vickers effettuata con una forza di prova specificata dal suffisso numerico. È un dato utile per descrivere un aspetto del comportamento meccanico del materiale, ma non equivale a un valore di resistenza a trazione, tenacità a frattura o durata a fatica.
Nel caso del tungsteno la distinzione è particolarmente importante, perché la resistenza all’indentazione non racconta da sola il comportamento in presenza di difetti, intagli e variazioni di temperatura. La qualificazione per un componente ad alte prestazioni richiederebbe quindi prove aggiuntive su campioni rappresentativi della geometria e del processo.
L’azienda dichiara di aver prodotto sia pareti sottili sia componenti a parete più spessa e di dimensioni relativamente elevate. Fra gli esempi illustrati compare un crogiolo di circa 125 × 85 × 70 millimetri. Le geometrie citate evidenziano il potenziale del procedimento, ma non definiscono un limite massimo universale applicabile a ogni macchina.
La prova di schermatura gamma e il confronto corretto
Uno dei dati più interessanti riguarda i test di schermatura. Secondo VBN, Vibenite 500 ha ottenuto un fattore schermante superiore del 15% rispetto alla lega di riferimento B777 Grade 3. Questo confronto è specifico: non significa che il materiale protegga il 15% in più rispetto a qualunque tungsteno pieno o a ogni schermatura metallica esistente.
La differenza viene collegata dal produttore al maggiore contenuto di tungsteno e alla microstruttura rispetto alla lega convenzionale sinterizzata utilizzata come termine di paragone. Per confrontare rigorosamente due schermi servirebbe conoscere spessore, geometria, energia dei fotoni, condizioni sperimentali e metodo di calcolo del fattore di attenuazione.
Dal punto di vista applicativo, la possibilità di produrre geometrie non ottenibili agevolmente con metodi convenzionali potrebbe essere rilevante quanto il valore del materiale. Una schermatura funziona all’interno di un sistema e deve adattarsi a vincoli di spazio, accessi, canali e requisiti di manutenzione.
Dal laboratorio alle prime forniture
Il responsabile tecnico Ulrik Beste ha confermato l’avvio delle consegne. È una differenza importante rispetto a un progetto puramente accademico: indica che l’azienda ha raggiunto una fase in cui alcuni pezzi vengono forniti a utilizzatori esterni.
Non sono però stati pubblicati volumi consegnati, tempi di costruzione, costi unitari, specifiche complete dei materiali o risultati indipendenti su una serie statisticamente rappresentativa di componenti. Anche eventuali applicazioni nella difesa richiederebbero valutazioni particolari delle condizioni di funzionamento e dei requisiti di tracciabilità.
VBN possiede già un catalogo di materiali per fabbricazione additiva, fra cui l’acciaio resistente all’usura Vibenite 290 e il carburo cementato Vibenite 480. Il nuovo tungsteno estende questa impostazione verso applicazioni termiche e di schermatura differenti da quelle degli utensili convenzionali.
Il valore di una nuova strada per i metalli difficili
La possibilità di stampare tungsteno ad alta densità è interessante per settori nei quali i metodi di produzione tradizionali limitano la complessità progettuale. L’obiettivo non è sostituire indiscriminatamente ogni processo di sinterizzazione o lavorazione meccanica, ma offrire una possibilità in più quando il componente richiede forme complesse o produzioni limitate.
I risultati comunicati da VBN costituiscono un passaggio promettente, soprattutto per la combinazione di densità dichiarata, durezza e prime consegne. La valutazione completa richiederà ulteriori informazioni su proprietà termiche e meccaniche, ripetibilità, assenza di difetti critici e prestazioni nelle condizioni effettive di utilizzo. Il punto di maggiore interesse è l’ampliamento della gamma di materiali realmente processabili con la tecnologia PBF a fascio elettronico.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
