Enrico Gallino, Ingeniero Senior de Ricoh 3D, describe los factores clave que deben evaluarse a la hora de seleccionar el polvo adecuado para la Sinterización Selectiva por Láser.
La creciente popularidad de la impresión 3D en en diversos sectores se debe, al menos en parte, a su capacidad de producir una gran uniformidad en la producción.
Nunca debe subestimarse la importancia de seleccionar la caracterización del polvo adecuada en el proceso de producción para conseguirlo. Puede dictar literalmente la eficacia de todo el proceso de producción y, en última instancia, la calidad de la pieza final, ya sea para prototipos o para producción en serie.
Una compleja combinación de las propiedades del polvo y los parámetros de la máquina utilizada influirán en la eficacia y la calidad de la pieza final.
Nuestro objetivo es siempre producir piezas con buenas propiedades mecánicas conforme a las especificaciones del material.
Sin embargo, utilizar un polvo que no cumpla los criterios de procesado requeridos puede provocar defectos, porosidad, curvatura o agrietamientos, cada uno de los cuales tendrá su propio impacto negativo en el producto final.
No es posible simplemente coger un polvo cualquiera, ponerlo en una impresora, pulsar el botón de inicio y crear una pieza impresa en con las propiedades mecánicas adecuadas.
Es mucho más complejo que eso, ya que hay toda una serie de factores que se combinan para caracterizar un “buen polvo”. Mi reciente seminario web (que puedes encontrar aquí, en asociación con Freeman Technologies, investiga esta cuestión con todo detalle.
A continuación se resumen brevemente algunas de las consideraciones clave a la hora de seleccionar la caracterización del polvo para cada aplicación específica.
Térmico
Una buena comprensión de las propiedades térmicas del material es crucial en todos los procesos de fabricación aditiva , incluido el Sinterizado Selectivo por Láser. Comprender las temperaturas a las que un polvo cristalizará y se fundirá -cambiando por tanto su densidad- es imprescindible para garantizar que el material pueda procesarse eficazmente.
Esparcimiento y flujo de polvo
La capacidad del polvo para esparcirse y distribuirse uniformemente es fundamental para su rendimiento en la impresión 3D.
A medida que se crean nuevas capas, el polvo debe esparcirse de manera uniforme o aumenta drásticamente el riesgo de que se produzcan defectos en la pieza, como un mal acabado superficial y una densidad aparente incoherente.
Como en todos los casos, el impacto del envejecimiento en las propiedades del polvo es absolutamente crucial, ya que el deterioro tiene un efecto perjudicial en la pieza final.
Tamaño y forma de las partículas
La forma y el tamaño de las partículas de influirán considerablemente en las propiedades del polvo debido a la densidad de empaquetamiento del lecho de polvo.
Existen diferentes procesos de fabricación de polvo y cada uno de ellos produce partículas con forma y distribución de tamaño diferentes.
En general, las partículas esféricas de se empaquetan con mayor eficacia -lo que favorece la calidad del producto final -, mientras que las partículas de forma irregular corren el riesgo de disminuir la densidad del producto final.
El polipropileno de Ricoh, líder del mercado, es un gran ejemplo de ello. Gracias a sus partículas de forma perfectamente redonda y a su gran ventana de sinterización, el material es muy fácil de procesar. Esto permite producir piezas con propiedades mecánicas consistentes, buen acabado superficial y baja porosidad, lo que hace que el material sea estanco hasta una presión de 10 bares y una opción ideal para una amplia gama de aplicaciones.
Prueba
Con el control del proceso y la trazabilidad en el centro de la impresión 3D, un programa de pruebas exhaustivo es vital para proporcionar una mayor coherencia y confianza.
En Ricoh 3D, disponemos de las últimas tecnologías en equipos de ensayo para medir las transiciones térmicas de un material, la fluidez del polvo, la distribución del tamaño de las partículas y la velocidad de flujo de la masa fundida.
Lo anterior ofrece una instantánea del complejo rompecabezas de la caracterización del polvo para la industria de fabricación aditiva . El enlace al seminario web anterior proporcionará una revisión más exhaustiva.
En resumen, es esencial evaluar y caracterizar las propiedades del polvo para la Fusión en Lecho de Polvo, a fin de garantizar a un proceso sólido, validar las cadenas de suministro y permitir la cualificación y el desarrollo de nuevos materiales.
Mediante el análisis de la evolución del rendimiento de y de los datos existentes, se crea una imagen de la relación entre diferentes polvos en el proceso de producción. Es una evaluación crucial para acertar con si se quiere conseguir una operación de impresión 3D satisfactoria.