Il comitato F42 di ASTM International, dedicato alle tecnologie per la manifattura additiva (AM), sta sviluppando una guida identificata come “WK80171”. L’obiettivo è fornire indicazioni utili a quantificare, identificare e classificare contaminanti presenti nelle polveri metalliche impiegate nei processi di fusione laser a letto di polvere (LB‑PBF). Questa guida è destinata a produttori di polveri e utenti finali nel campo dell’AM.
Contenuti principali della guida ASTM WK80171
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Tipologie di contaminazione: la guida specifica le diverse forme di contaminazione che possono trovarsi nelle polveri metalliche utilizzate per LB‑PBF.
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Metodi di rilevazione: elenca tecniche per individuare e misurare contaminanti. Tra le tecnologie esaminate compaiono: microscopia ottica, microscopia elettronica a scansione automatizzata (SEM), tomografia computerizzata a raggi X (CT) e spettroscopia a fluorescenza a raggi X (XRF).
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Applicazione pratica: propone modalità operative per eseguire valutazioni dei livelli di contaminazione sia su polveri nuove sia rigenerate.
Dichiarazione dell’ingegnere Aneta Chrostek-Mroz (Manufacturing Technology Center)
Aneta Chrostek‑Mroz, ingegnere di ricerca avanzata presso il Manufacturing Technology Center (MTC), indica che questa guida permetterà a:
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identificare metodi adatti per rilevare e quantificare contaminazioni specifiche;
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classificare i contaminanti riscontrati;
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condurre verifiche sui livelli di contaminazione su polveri ancora non impiegate e su quelle già riutilizzate.
Motivazioni e contesto della guida
Il controllo della pulizia delle polveri è essenziale per garantire qualità nella manifattura additiva. In particolare, durante il riutilizzo delle polveri, si possono introdurre contaminanti che provocano difetti nei componenti finali. La guida WK80171 opera come riferimento per la selezione di metodi analitici idonei.
Tecniche complementari e programmi correlati
X-Ray Fluorescence (XRF)
Nel white paper di Malvern Panalytical viene esaminato l’uso dell’XRF per individuare contaminazioni nelle polveri metalliche destinate alla manifattura additiva. Il documento evidenzia come l’XRF stia contribuendo alla stesura della guida ASTM WK80171.
Programma di Proficienza in Metallurgia delle Polveri (AMPM PTP)
L’AMPM PTP è un’iniziativa ASTM destinata a supportare i laboratori nell’assicurazione della qualità tramite test statistici comparativi. Il progetto coinvolge decine di laboratori in tutto il mondo, prelevando campioni di polveri (ad esempio titanio, nichel, acciaio, alluminio) con ciclicità e fornendo report dettagliati sulle prestazioni analitiche.
Ispezione non distruttiva tramite immagini iperspettrali (HSI)
Un articolo accademico (pubblicato su arXiv nel 2022) descrive l’utilizzo dell’imaging iperspettrale nel vicino infrarosso come metodo non distruttivo per rilevare contaminazioni nella metallurgia delle polveri. L’HSI associata ad algoritmi di intelligenza artificiale ha mostrato potenzialità applicative in ambienti industriali.
