Enrico Gallino, Senior Engineer di Ricoh 3D, illustra i fattori chiave che devono essere valutati nella scelta della polvere corretta per la Sinterizzazione Laser Selettiva.
La crescente popolarità della stampa 3D in una serie di settori è dovuta, almeno in parte, alla sua capacità di produrre in modo estremamente uniforme.
L’importanza di scegliere la giusta caratterizzazione della polvere nel processo di produzione per raggiungere questo obiettivo non deve mai essere sottovalutata. Può letteralmente determinare l’efficacia dell’intero processo produttivo e, in ultima analisi, la qualità del pezzo finale, sia che si tratti di un prototipo o di una produzione in serie.
Una complessa combinazione di proprietà della polvere e i parametri della macchina utilizzata influenzeranno l’efficacia e la qualità del pezzo finale.
Il nostro obiettivo è sempre quello di produrre pezzi con buone proprietà meccaniche in linea con le specifiche del materiale.
L’utilizzo di una polvere che non soddisfa i criteri di lavorazione richiesti, tuttavia, può portare a difetti, porosità, arricciamenti o rotture, che avranno un impatto negativo sul prodotto finale.
Non è possibile prendere una polvere qualsiasi, inserirla in una stampante, premere il pulsante di avvio e creare un pezzo stampato con le giuste proprietà meccaniche.
La questione è molto più complessa, poiché esistono tutta una serie di fattori che si combinano per caratterizzare una “buona polvere”. Il mio recente webinar (consultabile qui), in collaborazione con Freeman Technologies, approfondisce questo tema.
Qui di seguito ti presentiamo un breve riassunto di alcune considerazioni chiave per la scelta della caratterizzazione delle polveri per ogni specifica applicazione.
Termico
Una buona comprensione delle proprietà termiche del materiale è fondamentale in tutti i processi di produzione additiva, compresa la sinterizzazione laser selettiva. Comprendere le temperature a cui una polvere cristallizza e si fonde – cambiando quindi la sua densità – è fondamentale per garantire che il materiale possa essere lavorato in modo efficace.
Diffusione e flusso della polvere
La capacità della polvere di diffondersi e distribuirsi in modo uniforme è fondamentale per le sue prestazioni nella stampa 3D.
Man mano che si creano nuovi strati, la polvere deve diffondersi in modo uniforme, altrimenti il rischio di difetti del pezzo, tra cui una scarsa finitura superficiale e una densità incoerente, aumenta drasticamente.
Come in tutti i casi, l’impatto dell’invecchiamento sulle proprietà della polvere è assolutamente cruciale, in quanto il deterioramento ha un effetto negativo sul pezzo finale.
Dimensione e forma delle particelle
La forma e le dimensioni delle particelle di influiscono notevolmente sulle proprietà della polvere a causa della densità del letto di polvere.
Sono disponibili diversi processi di produzione di polvere e ognuno di essi produce particelle con diversa forma e distribuzione dimensionale.
In generale, le particelle sferiche si impacchettano in modo più efficace, favorendo la qualità del prodotto finale mentre le particelle di forma irregolare rischiano di abbassare la densità del prodotto finale.
Il polipropilene di Ricoh, leader di mercato, ne è un ottimo esempio. Grazie alle sue particelle di forma perfettamente rotonda e all’ampia finestra di sinterizzazione, il materiale è molto facile da lavorare. Ciò consente di produrre pezzi con proprietà meccaniche costanti, buona finitura superficiale e bassa porosità, rendendo il materiale impermeabile fino a una pressione di 10 bar e una scelta ideale per una vasta gamma di applicazioni.
Test
Con il controllo del processo e la tracciabilità di al centro della stampa 3D, un programma di test completo è fondamentale per fornire maggiore coerenza e fiducia.
In Ricoh 3D disponiamo delle più recenti tecnologie di test per misurare le transizioni termiche di un materiale, la fluidità della polvere, la distribuzione delle dimensioni delle particelle e la portata della fusione.
Quanto sopra fornisce un’istantanea del complesso puzzle della caratterizzazione delle polveri per l’industria della produzione additiva . Il link al webinar di cui sopra fornirà una rassegna più completa.
In sintesi, è essenziale valutare e caratterizzare le proprietà della polvere per la Powder Bed Fusion per garantire a un processo robusto, convalidare le catene di fornitura e consentire la qualificazione e lo sviluppo di nuovi materiali.
Attraverso l’analisi dell’evoluzione delle prestazioni di e dei dati esistenti, viene creato un quadro della relazione tra le diverse polveri nel processo di produzione. Si tratta di una valutazione cruciale per ottenere un’operazione di stampa 3D di successo.