Una collaborazione tra materiali e sistemi di stampa
Continuum Powders e Mastrex hanno annunciato il 18 agosto 2026 una collaborazione tecnica dedicata alla valutazione e alla validazione delle polveri metalliche di Continuum Powders sulle stampanti 3D a metallo della serie MX sviluppate da Mastrex.
L’accordo riguarda la tecnologia Laser Powder Bed Fusion, o LPBF, nella quale un laser fonde selettivamente sottili strati di polvere metallica per costruire un componente tridimensionale. L’obiettivo di Continuum Powders e Mastrex non è limitarsi a dichiarare la compatibilità tra determinati materiali e le macchine, ma sviluppare parametri di processo, raccogliere dati tecnici e verificare la ripetibilità delle prestazioni delle diverse combinazioni tra polvere e sistema LPBF.
Questo aspetto è importante perché, nella produzione additiva metallica, la disponibilità di una lega in forma di polvere non significa automaticamente che il materiale possa essere trasferito su una macchina e utilizzato con risultati industrialmente affidabili. Ogni combinazione tra lega, distribuzione granulometrica, sistema di ricopertura, sorgente laser, atmosfera di processo e strategia di scansione richiede una finestra operativa adeguatamente definita.
Continuum Powders porterà nella collaborazione le proprie competenze sui materiali metallici e sulla produzione delle polveri, mentre Mastrex metterà a disposizione le piattaforme LPBF della famiglia MX e le competenze relative al controllo del processo di fusione.
Cobalto-cromo, titanio e acciaio 17-4PH come punto di partenza
La prima fase del programma tra Continuum Powders e Mastrex sarà dedicata a tre famiglie di materiali: cobalto-cromo, Ti-6Al-4V e acciaio inossidabile 17-4PH.
La scelta permette a Continuum Powders e Mastrex di lavorare su leghe con caratteristiche e campi applicativi differenti.
Il Ti-6Al-4V è una delle leghe di titanio più utilizzate nella produzione additiva metallica. L’elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, insieme alla resistenza alla corrosione, ne ha favorito l’impiego in settori come aerospazio, medicale e produzione di componenti industriali ad alte prestazioni.
L’acciaio inossidabile 17-4PH è invece una lega indurente per precipitazione che combina resistenza meccanica, durezza e una buona resistenza alla corrosione. Viene utilizzato per attrezzature, parti meccaniche, componenti funzionali e applicazioni nelle quali è necessario ottenere caratteristiche meccaniche superiori rispetto a quelle di molti acciai inossidabili convenzionali.
Le leghe cobalto-cromo rappresentano un’altra famiglia consolidata nella produzione additiva, soprattutto per componenti che richiedono resistenza all’usura, alla corrosione e alle temperature elevate. Trovano applicazione, a seconda della specifica composizione e dei requisiti di certificazione, nei settori medicale, dentale e industriale.
Continuum Powders dispone già nel proprio portafoglio di polveri appartenenti a queste famiglie, comprese Ti64, CoCr e SS17-4PH. Il programma con Mastrex servirà quindi a determinare in modo più preciso il comportamento dei materiali sulle diverse architetture della serie MX.
Il programma sarà esteso alle superleghe di nichel e alle leghe rame-nichel
Continuum Powders e Mastrex prevedono di ampliare il lavoro anche a superleghe a base di nichel e leghe rame-nichel.
L’estensione è significativa perché le superleghe di nichel rappresentano una categoria particolarmente importante nell’additive manufacturing destinato ai settori aerospaziale, energetico e industriale. Materiali come le leghe della famiglia 625 e 718 vengono utilizzati quando sono richieste resistenza meccanica, stabilità alle alte temperature e resistenza alla corrosione.
Continuum Powders produce già diverse polveri a base di nichel, oltre a materiali rame-nichel. L’introduzione di queste leghe nel programma di validazione consentirebbe a Mastrex di ampliare il numero di materiali accompagnati da parametri di processo verificati sulle proprie piattaforme.
Per un utilizzatore industriale, la differenza non è secondaria. Partire da una combinazione materiale-macchina per la quale esistono già parametri iniziali e dati sperimentali può diminuire la quantità di prove necessarie prima di arrivare a un processo stabile.
Cosa significa realmente validare una polvere per una macchina LPBF
Uno dei punti centrali della collaborazione tra Continuum Powders e Mastrex riguarda proprio il significato della parola “validazione”.
La qualità di un componente LPBF dipende da un insieme di variabili fortemente interconnesse. Potenza del laser, velocità di scansione, distanza tra le tracce, spessore dello strato, diametro del fascio, strategia di scansione, temperatura della piattaforma e condizioni dell’atmosfera di processo possono modificare densità, porosità, microstruttura e proprietà meccaniche del componente.
Anche le caratteristiche della polvere hanno un ruolo determinante. Distribuzione delle dimensioni delle particelle, morfologia, sfericità, scorrevolezza, densità apparente, composizione chimica e contenuto di ossigeno possono influenzare la formazione dello strato e il comportamento del materiale durante la fusione.
Per questo Continuum Powders e Mastrex intendono analizzare il comportamento delle polveri, le condizioni di processo, la consistenza delle costruzioni e le proprietà dei materiali ottenuti. L’obiettivo è individuare finestre operative che possano essere riprodotte in maniera affidabile sulle macchine interessate.
Al termine delle varie fasi, Continuum Powders e Mastrex puntano a mettere a disposizione parametri iniziali e dati tecnici che consentano ai clienti di ridurre il numero di iterazioni necessarie quando introducono una nuova lega.
Questo lavoro non sostituisce le procedure di qualificazione richieste per uno specifico componente o per applicazioni regolamentate. Nei settori aerospaziale, medicale o in altre produzioni critiche restano necessarie qualifiche legate alla macchina, al materiale, al processo, agli operatori e alle caratteristiche finali del componente. Una combinazione materiale-macchina già studiata può però rappresentare una base tecnica molto più avanzata rispetto alla partenza da parametri completamente da sviluppare.
Mastrex amplia il proprio ecosistema attorno alla serie MX
La collaborazione con Continuum Powders si inserisce nella strategia con cui Mastrex sta costruendo una gamma LPBF che copre esigenze differenti, dalla ricerca e prototipazione fino alla produzione industriale.
Il portafoglio Mastrex comprende sei piattaforme della famiglia MX: MX100, MX120, MX150, MX220, MX300 e MX400.
I modelli più compatti sono pensati anche per laboratori, università, attività di ricerca e aziende che vogliono introdurre la produzione additiva metallica con volumi di costruzione contenuti. Mastrex propone, per esempio, la MX100 con un prezzo indicativo di 39.000 dollari, mentre la MX120 viene proposta a partire da 49.000 dollari. La MX150, con volume di costruzione di 150 × 150 × 120 mm e laser da 500 W, si colloca in una fascia intermedia.
Salendo nella gamma, Mastrex punta maggiormente verso applicazioni produttive. La MX300 dispone di un volume di lavoro di 300 × 300 × 350 mm e utilizza due laser da 500 W. Al momento del lancio, Mastrex ha indicato per la MX300 un prezzo di 185.000 dollari, posizionando il sistema come soluzione per aziende che vogliono passare dalla prototipazione alla produzione senza accedere direttamente alle fasce di prezzo più elevate del mercato LPBF.
La MX400 estende ulteriormente la capacità produttiva e utilizza un’architettura a quattro laser con copertura dell’intera area di lavoro, pensata per aumentare la produttività nella realizzazione di componenti di maggiori dimensioni o di lotti costituiti da più parti.
Avere polveri e parametri verificati su una gamma di macchine con volumi e configurazioni laser differenti rappresenta quindi una parte importante del programma. Il comportamento di una lega sviluppata su una macchina compatta non può essere trasferito automaticamente su una piattaforma multi-laser di maggiori dimensioni senza verificarne nuovamente le condizioni operative.
Continuum Powders punta sul recupero dei metalli come materia prima
Un altro elemento della collaborazione riguarda il modello produttivo di Continuum Powders.
Continuum Powders ha sviluppato la piattaforma Greyhound Melt-to-Powder, indicata anche come M2P, per trasformare materiali metallici recuperati in polvere destinata alla produzione additiva e ad altri processi avanzati.
Il sistema utilizza un processo di atomizzazione assistito da plasma che consente di partire da materiale metallico selezionato e convertirlo direttamente in polvere, evitando alcune delle fasi intermedie normalmente associate ai processi convenzionali basati sulla produzione di metallo primario, rifusione e successiva atomizzazione.
Per Continuum Powders il controllo del materiale in ingresso è essenziale. Il recupero di una lega non consiste infatti nel mescolare indiscriminatamente rottami metallici diversi: per applicazioni industriali occorre mantenere composizione chimica, tracciabilità e controllo delle contaminazioni entro intervalli definiti.
La piattaforma M2P è progettata per controllare parametri quali distribuzione granulometrica, sfericità, scorrevolezza e composizione chimica della polvere, caratteristiche che hanno un effetto diretto sulla sua utilizzabilità nei processi LPBF.
Il collegamento tra questo modello di produzione delle polveri e il programma di validazione con Mastrex è particolarmente rilevante. Perché l’impiego di materiale recuperato possa estendersi nelle applicazioni industriali non è sufficiente dimostrare una riduzione del consumo di materie prime vergini: la polvere deve fornire prestazioni ripetibili durante la stampa e permettere di ottenere componenti con proprietà coerenti.
Il tema ambientale deve essere accompagnato dai dati di processo
Anche sul fronte ambientale esistono elementi quantitativi che aiutano a comprendere il contesto nel quale opera Continuum Powders.
L’Industrial Sustainability Laboratory dell’Oregon State University ha svolto uno studio di Life Cycle Assessment in collaborazione con Continuum Powders confrontando differenti percorsi di produzione della polvere di nichel.
L’analisi ha considerato uno scenario convenzionale basato su nichel vergine e atomizzazione a gas e due scenari basati su atomizzazione al plasma e impiego di materiale riciclato. Nello scenario che combinava materiale riciclato, elettricità a minore impronta carbonica e consumabili selezionati, lo studio ha calcolato una riduzione del Global Warming Potential del 98,7% rispetto allo scenario convenzionale preso come riferimento.
Il dato riguarda uno specifico modello di produzione della polvere di nichel e non può essere trasferito automaticamente a qualsiasi lega o processo. Mostra però quanto la provenienza della materia prima e l’energia utilizzata nella produzione della polvere possano incidere sull’impronta ambientale complessiva del materiale destinato all’additive manufacturing.
La collaborazione tra Continuum Powders e Mastrex aggiunge a questo quadro un ulteriore passaggio: collegare la produzione della polvere alla sua effettiva lavorabilità sulle piattaforme industriali.
Perché parametri e ripetibilità contano quanto la disponibilità del materiale
La produzione additiva metallica ha progressivamente spostato l’attenzione dalla semplice capacità di stampare una lega alla capacità di farlo in modo ripetibile.
Gli standard internazionali dedicati al metal powder bed fusion includono procedure per la caratterizzazione delle polveri, la qualificazione delle apparecchiature, il controllo dei processi e la valutazione delle proprietà dei componenti finali. La direzione è quindi quella di considerare macchina, materiale e processo come elementi di un unico sistema produttivo.
È proprio in questo spazio che si colloca il progetto di Continuum Powders e Mastrex.
Per Continuum Powders, disporre di parametri verificati sulle piattaforme Mastrex significa offrire ai clienti qualcosa in più rispetto alla sola specifica tecnica della polvere. Per Mastrex, la possibilità di associare le proprie macchine a materiali già sottoposti a campagne di prova consente di costruire un ecosistema applicativo più completo.
Jon Cozens, CEO di Continuum Powders, ha indicato nella difficoltà di implementare con sicurezza nuovi materiali uno degli ostacoli alla diffusione della produzione additiva. Secondo la posizione espressa da Continuum Powders, il valore della collaborazione consiste nel creare un percorso più lineare dalla scelta della polvere allo sviluppo del processo e alla produzione.
Ilay Fridland, partner di Mastrex, ha collegato l’accordo alla strategia con cui Mastrex vuole ridurre le barriere economiche e tecniche all’ingresso nella stampa 3D metallica. Per Mastrex, una macchina a prezzo più accessibile risolve infatti soltanto una parte del problema se il cliente deve poi investire grandi quantità di tempo e risorse per sviluppare autonomamente materiali e parametri.
Una collaborazione destinata ad ampliarsi
Continuum Powders e Mastrex hanno indicato che il programma non sarà limitato a una singola campagna di test.
Con il procedere della validazione dei diversi materiali, Continuum Powders e Mastrex intendono pubblicare aggiornamenti tecnici, dati applicativi e risultati ottenuti nelle installazioni presso i clienti. Le aziende prevedono inoltre programmi di sviluppo dei parametri, costruzioni di prova e test specifici per determinate applicazioni.
Il valore industriale dell’accordo sarà quindi misurabile soprattutto attraverso i dati che verranno prodotti: proprietà dei materiali, stabilità dei parametri, ripetibilità tra differenti costruzioni e capacità di trasferire i risultati sulle diverse piattaforme MX.
La collaborazione tra Continuum Powders e Mastrex riflette un orientamento sempre più evidente nella produzione additiva metallica: hardware, materiale e parametri di processo non possono essere sviluppati come componenti completamente separati. Per trasformare una stampante LPBF e una polvere metallica in un processo produttivo affidabile occorre caratterizzare il comportamento dell’intero sistema.
È su questo lavoro di integrazione che Continuum Powders e Mastrex intendono costruire le prossime fasi della partnership.
” Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI) “
