I progressi della stampante 3D per polvere metallica a nove laser

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Prima stampa di prova eseguita con la stampante 3D a 9 laser per polvere metallica, delle dimensioni di 1 m × 1 m × 600 mm.

Lo ha annunciato 3D Systems descrivendo i progressi verso la creazione della stampante 3D per polvere metallica più grande, più veloce e più precisa del mondo.

Grazie alla combinazione di diversi laser, una camera di lavoro di grandi dimensioni e speciali processi di deposito del materiale, l’azienda è pronta a fornire al laboratorio di ricerca dell’esercito statunitense per lo sviluppo delle capacità di combattimento una tecnologia progettata per soddisfare esigenze specifiche in fatto di munizioni a lungo raggio, veicoli, elicotteri, capacità di difesa aerea e missilistica.

Dopo l'assegnazione di un contratto da 15 milioni di dollari nel terzo trimestre del 2019, gli ingegneri e gli esperti in applicazioni di 3D Systems hanno attinto alla loro competenza ed esperienza per sviluppare una stampante 3D per metallo a 9 laser, delle dimensioni di 1 m × 1 m × 600 mm.

Verso la fine di ottobre 2020, 3D Systems ha eseguito la prima stampa di prova, utilizzando un processo di deposizione selettiva della polvere metallica. Questo metodo esclusivo limita la quantità di materiale occorrente per produrre parti di dimensioni molto grandi, poiché il materiale viene depositato solo dove è necessario nella costruzione, con la conseguente riduzione del tempo richiesto per produrre la parte finale e la diminuzione del costo del materiale.

La camera di lavoro prevede inoltre una piastra di costruzione riscaldata per ridurre la sollecitazione termica e migliorare la qualità della deposizione durante la costruzione.

Per creare questa piattaforma di prossima generazione, 3D Systems sta sfruttando alcune tecnologie chiave della propria piattaforma per la stampa diretta in metallo (DMP), su cui si basano le stampanti 3D DMP Flex 350, DMP Factory 350 e DMP Factory 500 dell’azienda.

Uno dei componenti più importanti è il gruppo ottico, che dota ciascuno dei nove laser della stampante di prossima generazione di un proprio sistema di monitoraggio del pool di fusione, per un controllo di qualità più efficiente.

Grazie all’impiego dello stesso sistema ottico utilizzato con la piattaforma DMP, l’azienda è in grado di sfruttare la libreria di materiali esistente, già ampiamente collaudata e perfezionata, per garantire prestazioni ottimali. L’uso dei dati associati a questi materiali ad alte prestazioni accelera lo sviluppo di nuovi materiali.

L’azienda sta inoltre integrando il concept della camera a vuoto per garantire una qualità elevata e ripetibile. Il processo di creazione del vuoto di 3D Systems è molto più veloce e consuma decisamente meno argon (almeno dieci volte meno) rispetto alle tradizionali stampanti 3D per metallo.

L’inertizzazione riduce sensibilmente il livello di ossigeno durante la lavorazione a meno di 25 ppm, un valore rivoluzionario rispetto alle 500-1.000 ppm della maggior parte delle stampanti 3D per metallo convenzionali.

In questo modo è possibile produrre parti di elevata purezza chimica straordinariamente resistenti, mentre la qualità della polvere si mantiene alta per la durata di utilizzo del materiale. Ne consegue una notevole riduzione del costo di acquisto dell’argon compresso durante la vita operativa della macchina, unitamente a risparmi derivanti dalla possibilità di riutilizzare la polvere, per un costo totale di esercizio inferiore.

In linea con il piano di implementazione della produzione additiva dell’esercito americano, da vent’anni a questa parte l’esercito utilizza la produzione additiva per ricondizionare le parti usurate e creare utensili personalizzati.

Una volta completato lo sviluppo, l’esercito sfrutterà la propria esperienza in termini di produzione e collocherà i nuovi sistemi a grande scala nei suoi depositi e laboratori.

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1 COMMENTO

  1. Sarebbe innovativo produrre tubolari di acciaio con lunghezza di 3 -4 metri e sezione massima di mm. 100 x 100 con spessore di 2 – 3 mm. con questa tecnologia invece di quella attualmente in uso che viene effettuata con macchine lunghe 30 – 40 metri che utilizzano nastri di acciaio e che hanno un costo intorno ad € 500.000 – 600.000 oltre tutti gli accessori .

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