EXONE SVILUPPERÀ UNA LEGA DI ACCIAIO AD ALTA RESISTENZA PER LA US AIR FORCE
Il produttore di stampanti 3D Binder Jetting ExOne è stato scelto per sviluppare processi di stampa 3D Binder Jet per una nuova lega di acciaio per l’ Air Force Research Laboratory (AFRL) degli Stati Uniti .
ExOne si è aggiudicata il contratto dal National Center for Defense Manufacturing and Machining (NCDMM) per qualificare l’AF-9628, un acciaio ad alta resistenza prodotto dall’aeronautica americana, per il binder jetting.
Rick Lucas, CTO di ExOne e VP, New Markets, ha dichiarato: “Siamo orgogliosi di collaborare con NCDMM e l’Air Force in questo entusiasmante progetto. Non vediamo l’ora di applicare i nostri decenni di esperienza nel binder jetting a questa significativa ricerca sulla stampa 3D e sulla difesa “.
Una testina di stampa 3D binder jetting. Foto via ExOne
Il binder jetting funziona depositando il legante liquido su un letto di polvere. Foto via ExOne.
AF-9628 e stampa 3D
Secondo l’Air Force, le parti AF-9628 stampate in 3D sono il 20% più resistenti delle tradizionali leghe prodotte con additivi. La lega è attualmente prodotta con metodi tradizionali e stampati in 3D, inclusa la fusione laser a letto di polvere (LPBF). Tuttavia, la stampa 3D a getto di legante consentirebbe di produrre parti AF-9628 a un costo significativamente inferiore rispetto a quello attualmente possibile.
“Attendiamo con impazienza la nostra collaborazione con ExOne per sviluppare processi di produzione additiva a getto di legante per la lega AF-9628 e realizzare potenziali risparmi sui costi di produzione per l’Air Force”, ha aggiunto Jason Thomas, ingegnere di progetto presso NCDMM.
Perché la stampa 3D binder jet?
Un metodo di produzione ad alta velocità e relativamente a basso costo, la stampa 3D a getto di legante produce parti funzionali di precisione da polveri di metallo, sabbia o ceramica. Durante il processo, un legante viene depositato selettivamente in un letto di particelle di polvere per creare una parte solida uno strato alla volta.
Da quando ha sviluppato la prima iterazione della sua tecnologia di binder jetting nel 1996, ExOne ha qualificato più di 20 materiali per il suo processo di stampa 3D brevettato. Ad oggi, 10 metalli monolegati, sei ceramiche e cinque materiali compositi possono essere utilizzati nelle stampanti 3D di ExOne, oltre a oltre 24 polveri qualificate per la stampa 3D sulla base di test in un ambiente di ricerca e sviluppo (R & S).
Per qualificare questi materiali, l’azienda ha intrapreso una serie di importanti collaborazioni con artisti del calibro di HC Starck , Global Tungsten & Powders , SGL Carbon , NASA e Oak Ridge National Laboratory , tra gli altri.
La partnership con Global Tungsten & Powders ha visto le due società lavorare per promuovere l’uso di polveri di tungsteno nella stampa a getto di leganti metallici. Si prevede che ciò avrà un impatto significativo sulla produzione di utensili da taglio, parti resistenti all’usura e applicazioni che richiedono un’elevata conduttività elettrica e termica.
Ad agosto, ExOne ha certificato Inconel 718 , una superlega a base di nichel tipicamente utilizzata in applicazioni aerospaziali, energetiche e automobilistiche ad alto stress, con il suo stato di “ qualificazione di terze parti ”, il più alto livello di preparazione del materiale dell’azienda per la stampa 3D a getto di legante metallico.
Altrove, la società ha recentemente annunciato il lancio di cinque nuovi progetti di ricerca e sviluppo con le università della Pennsylvania per promuovere diversi aspetti della stampa 3D a getto di legante.
L’approvvigionamento e la produzione di pezzi di ricambio con metodi di fabbricazione tradizionali per il settore aerospaziale stanno diventando sempre più difficili, spesso con tempi di consegna compresi tra mesi e anni e con costi di produzione elevati. La stampa 3D è una delle nuove tecnologie impiegate nel settore aerospaziale per accelerare la produzione di parti e ridurre i tempi di consegna.
L’Air Force, che ha visto la sua giusta quota di esposizione alla produzione additiva, è ottimista sul potenziale della stampa 3D nel supporto dei suoi aerei e ha avviato una serie di progetti che coinvolgono la tecnologia negli ultimi anni. Uno di questi progetti prevedeva lo sviluppo di un metodo di stampa 3D di acciaio ad alte prestazioni (AF-9628) per le sue armi , che verrà utilizzato per produrre munizioni leggere e ad alta resistenza.
Ad agosto, gli ingegneri dell’Oklahoma City Air Logistics Complex , un’ala dell’Air Force Sustainment Center , sono stati i primi a testare con successo un componente metallico stampato in 3D all’interno di un motore dell’aeronautica statunitense. Nel frattempo, l’ ufficio del programma B-2 dell’Air Force Life Cycle Management Center ha annunciato che avrebbe stampato in 3D componenti protettivi per il B-2 Spirit, noto come Stealth Bomber.
All’inizio di quest’anno, la partnership in corso dell’Air Force con GE Additive e GE Aviation ha raggiunto la sua prima pietra miliare tecnologica con la stampa 3D di un coperchio del pozzetto per il motore a reazione F110, utilizzato sia sugli aerei F-15 che F-16. Prima di questo, un team di ricercatori dell’Air Force ha stampato con successo in 3D un divaricatore chirurgico su una stampante 3D desktop.
Più di recente, Optomec , sviluppatore di stampanti 3D in metallo Directed Energy Deposition (DED) e Aerosol Jet Printing (AJP) , è stato selezionato dall’Air Force per fornire una macchina ad alto volume per la ristrutturazione dei componenti dei motori a turbina , comprese le parti in titanio. Il sistema di riparazione additiva automatizzato progettato da Optomec sarà in grado di elaborare decine di migliaia di riparazioni ogni anno.
