6K Additive: la stampa 3d non è così sostenibile come si crede

6K elimina la convinzione che la produzione additiva sia sostenibile
“Abbiamo la capacità di produrre materiali che non si possono produrre convenzionalmente”.

La produzione additiva (AM) non è così sostenibile come potresti pensare. Fai clic sulla nostra funzione speciale da questo stesso numero e troverai le prese calde di una miriade di leader del settore sulle proprietà intrinseche di sostenibilità che la tecnologia può offrire rispetto alle aree in cui è necessario prendere più considerazione.

Una di queste voci è 6K Additive , un nuovo arrivato nel mercato AM che, nonostante il suo potenziale, afferma che l’AM non è più efficiente della produzione sottrattiva. In quello che descrive come “il piccolo sporco segreto della produzione di polveri per la produzione additiva”, in base al quale si stima che il 70% del materiale viene perso nella produzione di polvere e fino al 40% nella stampa, 6K ritiene di avere la capacità di affrontare in modo univoco questa sfida e riconquistare quel valore di produttività perso in un modo che sfrutta il materiale di scarto certificato da fresature e torniture CNC che rende la produzione di AM sostenibile.

Con un milione di libbre riferito di polvere di titanio in grado di essere riciclato all’anno presso la sua struttura ISO9001 dedicata, sembrerebbe che potrebbero essere su qualcosa.

Materiale di design
Per molto tempo, la post-elaborazione si è addossata la colpa come il “piccolo sporco segreto” di AM, ma 6K, un’azienda specializzata nella tecnologia al plasma con un focus dedicato agli additivi, afferma che l’onere spetta altrove.

Secondo una ricerca di The Barnes Global Advisors , le polveri sono sulla buona strada per diventare l’unico costo dominante di una parte AM nei prossimi cinque anni. Utilizzando l’esempio di un componente in titanio, con il miglioramento dei miglioramenti nella tecnologia di stampa e nel processo, il costo totale delle parti dovrebbe diminuire drasticamente di circa il 70%. Di conseguenza, entro il 2025 le polveri pagheranno la maggior parte del conto di una parte additiva a circa il 40% del costo totale.

Ma il rottame di una persona è l’oro di un’altra persona. Citando un legame intrinseco tra sostenibilità e costo, 6K, la cui tecnologia converte fresature, torniture e altre fonti di materie prime riciclate lavorate con prodotti chimici in polveri metalliche di alta qualità, ritiene di avere la soluzione, situata all’interno di un nuovo campus di 45 acri a Burgettstown, Pennsylvania .

Entra nel sistema al plasma UniMelt di 6K, il primo nel suo genere a base di plasma per la produzione avanzata di nanomateriali, che mira ad eliminare gli sprechi che esistono nel processo di produzione dei materiali di oggi regolando la polvere in base alle esigenze della stampante 3D. In sostanza, qualsiasi lega lavorata può ora diventare una polvere stampabile in 3D.

Rispetto alle tecniche di atomizzazione al plasma e al gas tradizionalmente impiegate per produrre polveri AM, si dice che le materie prime trattate tramite il sistema UniMelt forniscano fino a quattro volte la quantità di polvere utilizzabile per parti resistenti ad alta densità realizzate con processi laser, EBM e binder jet. La materia prima viene lavorata in un’atmosfera inerte priva di contaminazioni per creare polvere perfettamente sferica, priva di porosità e ad alto scorrimento in un processo continuo a passaggio singolo che trasforma la materia prima in particelle ingegnerizzate in soli due secondi con una resa fino al 100%. Si dice che la polvere risultante fornisca “prestazioni e versatilità superiori rispetto alle polveri migliori”. Operando a 6.000 gradi, il processo UniMelt è in grado di produrre materiali avanzati, comprese le polveri Onyx Ni718 e Onyx Ti64 AM e un’ampia gamma di leghe ferrose,

Leghe impossibili
A giugno, 6K ha annunciato la commissione dei suoi primi due sistemi commerciali per la produzione di superleghe di nichel e polveri di titanio, con l’intenzione di commissionare ulteriori sistemi UniMelt per tutto il 2021. Mentre al nichel e al titanio è stata data la priorità a causa della domanda prevista, per ciò che verrà dopo , 6K ritiene che sia importante guardare dove si trova il valore. Certo, potrebbero fare acciaio inossidabile e alluminio se lo volessero, ma 6K dice che è più interessato a produrre ciò che gli altri non possono.

“Abbiamo la capacità di produrre materiali che non è possibile produrre in modo convenzionale e non sono stati prodotti in modo additivo”, ha spiegato Bruce Bradshaw, Chief Marketing Officer di 6K Additive, indicando un esempio presentato al Formnext dello scorso anno. Questa prima parte stampata in 3D in lega ad alta entropia “Unobtanium” ha visto la lega 6K cinque elementi unici, di cui due con temperature di fusione di ~ 900 ° C l’una dall’altra.

Per settori come quello medico, automobilistico e aerospaziale, si ritiene che queste nuove possibilità di materiali stiano aprendo opportunità per prodotti che altrimenti non sarebbero stati realizzabili con i tradizionali approcci di fusione. Che si tratti di una girante di un motore oil & gas stampata utilizzando Ni625 rigenerato o polvere rigenerante per la propulsione a razzo, come dimostrato in una recente partnership tra Relativity Space , il nuovo processo di UniMelt di 6K per la produzione di polvere premium in modo sostenibile sta stabilendo un nuovo segno nei materiali avanzati.

“Stiamo ottenendo un sacco di gente che si avvicina a noi per creare materiali che non possono essere prodotti da nessun’altra parte”, ha detto Bradshaw. “Il mercato aerospaziale cerca leghe che abbiano caratteristiche uniche; alta temperatura, diversi punti di fusione, cose del genere per i motori a razzo [per esempio]. Dal punto di vista medico, stiamo lavorando su un materiale che comunemente vedi come un rivestimento, ma non è prodotto come un impianto completo. Questo [materiale] ha gambe in tutto lo spazio medico, non sarà limitato a una sola azienda, ma questa azienda iniziale uscirà sul mercato con il suo primo prodotto [utilizzando questo materiale]. “

Fornendo l’esempio del mercato ortopedico, 6K afferma di poter produrre polveri TiN per un approccio rivoluzionario ai componenti femorali stampati in 3D che potrebbe portare a un impianto monomaterico che è la metà del peso di un tipico design standard del settore e il 50% di riduzione dei tempi di attesa del paziente .

Man mano che le fabbriche AM diventano una realtà, 6K afferma di poter anche creare relazioni a lungo termine basate sul valore attraverso una catena di fornitura circolare. Ciò significa che qualsiasi rifiuto generato dagli utenti attraverso polvere usata, strutture di supporto o parti non conformi alle specifiche può essere reimmesso nel sistema UniMelt per creare nuova polvere vergine e sbloccare ulteriore valore.

La produzione additiva è all’avanguardia in termini di sostenibilità rispetto alla produzione convenzionale, ma chiaramente, come ha dimostrato 6K, ci sono enormi miglioramenti sul fronte della produzione di materiali che portano l’AM a un livello completamente nuovo di impatto ambientale e, in definitiva, consentono all’additivo di essere all’altezza il suo vero potenziale sostenibile.

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