Produzione additiva: “Un fuoco d’artificio di innovazioni”

Il fatto che la stampa 3D sia in aumento non è più solo un sogno del futuro per gli esperti. La produzione additiva ha da tempo trovato la sua strada nella produzione delle aziende. Non importa se si tratta di metallo o plastica: le macchine sono disponibili, i processi sono ampiamente standardizzati e ripetibili, la precisione e l’affidabilità del processo in più fasi di produzione sono stabilite. Ma affinché la stampa 3D abbia successo, è necessaria anche la tecnologia dei materiali sfusi. Perché la qualità della polvere determina la qualità del prodotto finale. La dimensione e la qualità del grano, la tecnologia di vagliatura, il trasporto e lo stoccaggio sono altrettanto importanti da considerare quanto gli aspetti sanitari, ambientali e di riciclaggio.

La velocità con cui i prodotti per i processi di produzione additiva vengono sviluppati e realizzati dall’idea fino ai prototipi fino al prodotto di serie è mozzafiato. Le industrie automobilistica, aerospaziale e medica stanno guidando lo sviluppo e l’implementazione della produzione additiva come parte della catena di produzione industriale. Questo è evidente anche ai tempi del Corona, dove la produzione additiva senza attrezzi di nuovi prodotti e dei loro fornitori, in particolare nella tecnologia medica, si sta diffondendo quasi alla stessa velocità del virus stesso. Quale potenziale c’è in questo metodo di produzione ancora giovane, spesso è solo parzialmente prevedibile. Perché con ogni nuovo prodotto, ogni nuova ottimizzazione della produzione e ogni nuova esperienza, nascono nuove opportunità che promuovono la volontà di innovare.

Crea geometrie complesse senza una cassetta degli attrezzi

Uno dei principali vantaggi della produzione additiva risiede nell’approccio costruttivo e nella possibilità di produrre geometrie complesse in modo rapido ed economico senza costi di utensileria. La stampa 3D può essere spesso utilizzata per produrre componenti o prodotti altamente complessi che non possono essere realizzati con processi sottrattivi. In questo modo si possono integrare funzioni o realizzare canali di raffreddamento interni vicino al profilo. L’ottimizzazione della topologia utilizzando strutture a reticolo e a nido d’ape aiuta anche a risparmiare peso. La produzione additiva con metallo consente anche strutture stabili e solide, considerando allo stesso tempo aspetti di costruzione leggera. Sia attraverso la fusione laser selettiva in un letto di polvere (SLM) sia attraverso la saldatura per deposizione laser, in cui la polvere viene portata direttamente nel punto focale del laser, si possono creare strutture semplicemente inimmaginabili fino a pochi anni fa. Una vasta area di applicazione è l’industria aerospaziale. Lì, le parti stampate in 3D sono spesso realizzate con il super materiale titanio.

La materia prima più importante delle parti prodotte in modo additivo è la polvere, i granuli o i pellet. La loro compressione in un prodotto qualitativamente impeccabile e privo di difetti dipende dalla dimensione, dalla densità e dalla perfezione delle singole particelle. Per un processo di produzione di successo, la qualità e il carattere della polvere o delle particelle possono essere valutati in anticipo utilizzando metodi microscopici o tomografici computerizzati. Mentre le dimensioni oi lotti delle particelle possono essere analizzati rapidamente con microscopi ottici o elettronici a scansione, i TC a raggi X ad alta risoluzione consentono un’analisi dettagliata della forma delle particelle, delle dimensioni delle particelle e della loro distribuzione del volume. Soprattutto, però, la purezza del tipo e la purezza della polvere determinano un risultato esente da difetti.

La manipolazione sicura e il riciclaggio sono importanti da un punto di vista sanitario, economico ed ecologico

Mentre la stampa 3D con la plastica riguarda meno la gestione dei granulati rispetto al riciclaggio differenziato, la stampa 3D in metallo coinvolge anche aspetti sanitari. Perché le polveri metalliche utilizzate per la stampa 3D sono spesso abrasive, esplosive e tossiche e quindi pericolose per il sistema e per l’operatore. Sono altamente respirabili e classificati come cancerogeni. Ciò richiede una gestione sofisticata della polvere.

Nella produzione additiva, i residui di polvere vengono prodotti continuamente durante il processo a causa del processo. Dopo ogni processo di stampa 3D, rimangono grandi quantità di polveri metalliche, leghe e plastiche usate e fuori specifica. Il loro ritrattamento è un compito economicamente ed ecologicamente inalterabile. Per evitare lo spreco della preziosa polvere e per poterla riutilizzare nel processo di stampa, la polvere viene rielaborata secondo i più elevati requisiti di qualità.

In sintesi, si può affermare che il livello tecnologico della manifattura additiva ha raggiunto negli ultimi anni un livello straordinariamente alto. Tuttavia, è probabile che il potenziale di sviluppo che risiede ancora in questo giovane processo sia molto maggiore. E questo vale per i processi e le macchine di produzione, nonché per i prodotti, le linee guida e gli standard. Le possibilità costruttive delle parti prodotte in modo additivo sono lontane dall’essere esaurite. Semplicemente perché l’immaginazione di sviluppatori e designer è ancora troppo sulla produzione alternativa di prodotti esistenti. Tuttavia, se lo spirito di innovazione e il libero pensiero sono incoraggiati e la progettazione sfrenata di nuove parti ha libero sfogo, allora possiamo aspettarci un fuoco d’artificio di processi e prodotti innovativi in ​​connessione con la produzione additiva.

La produzione additiva sarà un argomento al SOLIDS di Parma, che si svolgerà dal 14 al 15 giugno 2023 presso Fiere di Parma.

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