Materiali e tecnologie: le chiavi del successo?

Se da un lato i materiali utilizzabili per la produzione additiva e i processi cambiano rapidamente, dall'altro è importante controllare accuratamente i loro parametri per garantire una perfetta qualità del prodotto finito, controllando contemporaneamente i costi nel corso della fabbricazione ed il contesto ambientale in cui si svolgono le operazioni.

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Air Liquide installations ad equipements

Caso della fusione su letto di polvere

La tecnologia della fusione su letto di polvere è apprezzata in molti settori industriali, dall’aerospaziale, all’edilizia, per la sua capacità di realizzare oggetti di forma complessa in un'ampia gamma di materiali, dai polimeri ai metalli come acciai inossidabili, leghe di titanio o basi di nichel.

Produzione additiva del metallo

Per le industrie che si avvalgono della produzione additiva dei metalli, il primo criterio chiave è la qualità della materia prima: la polvere di metallo.
Prodotte principalmente mediante atomizzazione gassosa, le polveri metalliche saranno caratterizzate da diversi parametri che incideranno sulla qualità del pezzo finale e sulle sue proprietà meccaniche:

La composizione chimica, in particolare i livelli di ossidazione per i materiali più sensibili come il titanio,
La granulometria,
Le particelle fini come i satelliti o altra polvere "cava".

Sebbene molti fornitori di polveri abbiano prodotti che rispondono a specifiche tecniche esigenti , la qualità della polvere può essere influenzata lungo il suo utilizzo nelle produzioni e nei ricicli.

La qualità del gas di protezione all'interno della camera di produzione è ovviamente importante per evitare qualsiasi ossidazione indesiderata. A seconda delle leghe, l'attenzione data al riciclo (se necessario, rimozione delle polveri e stoccaggio in atmosfera inerte come raccomandato dalla norma ISO/ASTM 52907, utilizzo anche di un sistema di ricircolo in atmosfera inerte) consente inoltre di ottimizzare l'uso della polvere.

Non è raro vedere officine di produzione sviluppare il proprio servizio di analisi fisico-chimiche per valutare la qualità della polvere metallica dal ricevimento all'utilizzo.

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Produzione additiva di polimeri

Per quanto riguarda la produzione additiva di polimeri, sebbene questo tipo di materiale sia più tollerante all'ossidazione, è tuttavia necessario garantire un'efficace protezione gassosa inerte durante e dopo la produzione, durante la fase di raffreddamento del vassoio all'interno o all'esterno della macchina.
Importante è anche il posizionamento del pezzo sul vassoio e quindi dei supporti. Questi supporti non solo garantiscono l'integrità strutturale del pezzo, ma garantiscono anche la dissipazione dell'energia termica nel pezzo in lavorazione.
Come la scelta dello spessore degli strati depositati che possono consentire di aumentare notevolmente la produttività e come la cosiddetta strategia delle traiettorie del laser per limitare i vincoli.

Caso WAAM - Wire Arc Additive Manufacturing

La fusione su letto di polvere eccelle per la sua precisione nella produzione di pezzi di metallo. Tuttavia, alcuni settori industriali come quello energetico richiedono la produzione di pezzi di grandi dimensioni. La Wire Arc Additive Manufacturing è la soluzione che e' in buona posizione per essere scelta in questo caso.

Questi sono i parametri di saldatura robotizzata che rivestono particolare importanza per garantire la qualità finale: velocità di avanzamento, parametri elettrici, flusso del gas di protezione, gestione della traiettoria.

Se la WAAM può sembrare anche più semplice in termini di sicurezza dell'operatore (nessuna polvere da maneggiare), occorre prestare particolare attenzione all'ambiente e alle condizioni del saldatore predisponendo l'apposito sistema di aspirazione dei fumi.

Formazione Sicurezza e Audit

Air Liquide vi supporta nel rispondere ai vostri problemi di qualità

Ad esempio, i nostri esperti offrono audit di analisi di omogeneità della protezione gassosa all'interno di macchine di fusione su letto di polvere.

Air Liquide contribuisce anche all'ecosistema dell'innovazione in merito alla produzione additiva, in particolare nell'ambito dell'Additive Factory Hub (Parigi-Saclay). Air Liquide e molti altri produttori sul territorio italiano mettono insieme i loro ingegneri per migliorare la loro conoscenza dei processi e garantire che gli studi di scienza e ingegneria svolti congiuntamente rispondano direttamente ai problemi tecnici incontrati dai produttori e favoriscano la realizzazione di grandi opere. Anche le strutture di competenza come gli Istituti di Ricerca sono una buona leva per supportarvi nelle attività e sviluppare i vostri nuovi progetti. Certi produttori offrono anche formazioni online di qualità con docenti specializzati per lo sviluppo delle competenze dei vostri team.

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