Gestione della polvere al centro del DED: le ottiche e le soluzioni HD Sonderoptiken per LMD ed EHLA
Nel deposito di materiale laser (LMD/L-DED) e nella sua evoluzione ad alta velocità (EHLA), la qualità del flusso di polvere incide direttamente su spessore di strato, efficienza di materiale e costi operativi. HD – Sonderoptiken für die Lasertechnik GmbH & Co. KG sviluppa ugelli e componenti per migliorare continuità, omogeneità e focalizzazione della polvere, riducendo overspray e variabilità di processo.
Chi è HD Sonderoptiken e cosa fornisce
L’azienda, con sede a Übach-Palenberg, collabora da anni con Fraunhofer ILT e con il gruppo DAP della RWTH Aachen per industrializzare concetti di ugelli polvere modulari, raffreddati ad acqua e ottimizzati per EHLA e LMD. Oltre alle teste e agli ugelli, HD propone elementi di “powder line” come separatori a ciclone e sistemi rapidi di cambio polvere, per stabilizzare l’avvio di flusso e migliorare la resa.
Perché il flusso di polvere è critico
Oscillazioni del feeder e geometrie d’ugello non ottimali generano pulsazioni e dispersione che abbassano l’efficienza di deposizione e aumentano l’overspray. Studi recenti collegano l’efficienza alla capacità di focalizzare stabilmente il getto; altri lavori mostrano come portata, granulometria e gas di trasporto influenzino velocità particellare, diametro del fascio e regolarità del cordone. Il messaggio è univoco: senza controllo del flusso, la ripetibilità degrada.
Soluzioni tecniche: ugelli, linea polvere e monitoraggio
Approcci efficaci combinano ugelli coassiali ad alta convergenza, gestione fluidodinamica della linea (ciclone, equalizzazione, cambio materiale), e sensoristica in linea per misurare massa di polvere e forma del fascio. La letteratura riporta configurazioni adattive con iniettori discreti regolabili, misure ottiche/machine-vision del flusso e controlli ad anello chiuso sulla portata.
EHLA vs LMD: differenze di principio e numeri chiave
Nell’EHLA la polvere fonde sopra il bagno, così materiale liquido entra direttamente nella pozza riducendo l’energia specifica e consentendo velocità fino a ~200 m/min con rivestimenti sottili (≈10–250 µm). Rispetto all’LMD convenzionale (0,5–2 m/min), EHLA consente rivestimenti più fini e minore apporto termico, risultando adatto a sostituzione del cromo VI e a dischi freno e cilindri idraulici.
Collaborazioni e dimostrazioni
HD sviluppa le soluzioni insieme a Fraunhofer ILT e al DAP/RWTH Aachen; l’ecosistema ACAM facilita il trasferimento all’industria. Secondo 3Druck, HD e ACAM puntano a presentare sviluppi sul tema a Formnext 2025. In parallelo, la comunità scientifico-industriale continua l’integrazione EHLA su piattaforme multiasse (es. Makino + ILT su 5 assi).
Implicazioni per i settori applicativi
Aerospace, energia, marittimo e automotive traggono vantaggio da maggiore stabilità di spessore, minori rilavorazioni e migliore utilizzo polvere. Casi d’uso citati nell’area Aquisgrana includono cilindri offshore come alternativa al cromo VI e dischi freno con riduzione del particolato.
Dove si sta andando
La combinazione di ugelli ad alta efficienza, linea polvere stabilizzata e monitoraggio in tempo reale riduce la variabilità di processo e il consumo di materiale, elementi chiave per scalare DED/EHLA dalla produzione di rivestimenti alla riparazione e alla fabbricazione additiva di geometrie complesse.
