Quali materiali possono essere utilizzati nella stampa 3D?

La gamma di materiali disponibili per la manifattura additiva ha continuato ad espandersi negli ultimi anni e ora copre un'ampia gamma di applicazioni.

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I materiali disponibili dipendono ovviamente dalle tecnologie di stampa utilizzate. Sono scelti anche in base ai requisiti dell'applicazione finale. Quest'ultimi possono essere molto diversi: scelti per un test dimensionale per la prototipazione rapida o scelti per le proprietà meccaniche nella produzione diretta di pezzi e di parti.

Per quanto riguarda le stampanti FDM, esistono grandi famiglie di materiali plastici o polimerici:

ABS
PLA
SAA
PET
PEEK

Ogni materiale deve essere considerato in base alla capacità della stampante di raggiungere la temperatura desiderata per un uso adatto e corretto.

Il processo SLA utilizza resine liquide fotosensibili.

Per le tecniche di stampa con fusione su letto di polvere, la materia prima viene fornita in forma solida: plastica o polvere metallica. Oltre alla composizione chimica del materiale, la dimensione delle particelle o la forma delle particelle, che devono essere il più sferica possibile, sono in questo caso importanti per garantire una buona omogeneità durante la deposizione di strati successivi.

Per i pezzi in plastica, il materiale nella camera di produzione viene preriscaldato e il laser porta il calore necessario per fondere il materiale e quindi realizzare l'oggetto. Anche in questo caso ci sono molti tipi di materiali disponibili sul mercato, adatti alle esigenze specifiche di ciascun industria. Sebbene siano generalmente meno sensibili all'ossidazione rispetto ad alcuni metalli, i materiali polimerici possono colorarsi sia durante la produzione che durante la fase di raffreddamento. La camera di produzione deve quindi essere inertizzata con azoto. Per aumentare la produttività e liberare la macchina durante la fase di raffreddamento, esistono soluzioni di inertizzazione esterna.

Per la fusione su letto di polvere di metallo, i fornitori offrono un'ampia gamma di prodotti che vanno da acciai, acciai inossidabili a basi di nichel, leghe di alluminio o leghe di titanio ampiamente sviluppate nei settori dell'energia o dell'aeronautica. I materiali sono ovviamente selezionati in base alle diverse applicazioni: compatibilità fisico-chimica, elevata resistenza meccanica dei pezzi fabbricati, ecc.

La Wire Arc Additive Manufacturing ha il vantaggio di avere molti materiali disponibili immediatamente: tutti i metalli d'apporto utilizzati nella saldatura. La validazione del processo è comunque fondamentale per garantire che le strutture granulari ottenute durante i vari cicli di lavorazione consentano di ottenere le prestazioni meccaniche desiderate.

Una gamma di gas ad alta purezza dedicati alla Produzione Additiva

Come abbiamo visto, la scelta dei materiali per la produzione additiva è ampia. Tuttavia, particolare importanza dovrebbe essere attribuita all'esecuzione del processo in modo da non alterare le proprietà di questi materiali e garantire un’alta qualità del prodotto finale, in particolare grazie all'inertizzazione, con azoto o argon, per evitare l’ossidazione durante la produzione, il raffreddamento o il riciclo.

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