La stampante 3D in metallo X1 160Pro di ExOne ora può utilizzare metalli reattivi

ExOne ha annunciato una nuova versione controllata dall’atmosfera della loro massiccia stampante 3D in metallo X1 160Pro, aprendo la possibilità di utilizzare molti metalli diversi.

La specialità di ExOne è nella stampa 3D a getto di legante, in cui i materiali vengono depositati da teste portautensili simili a getto d’inchiostro. Hanno sfruttato questa tecnologia in varie forme di stampa 3D, inclusi cinque diversi modelli di stampanti 3D in metallo e tre grandi stampanti 3D in sabbia, che possono produrre stampi per la fusione.

Ora hanno annunciato una versione controllata dall’atmosfera. Ma perché è un grosso problema? La risposta è nella natura dei materiali metallici. Si scopre che molti metalli sono tossici, ossidabili e persino esplosivi sotto forma di polvere fine. Queste sono ovviamente condizioni indesiderabili e quindi i sistemi che utilizzano metalli in polvere devono adottare misure per evitare disastri.

I sistemi LPBF in genere risolvono i problemi utilizzando un flusso di lavoro della polvere completamente sigillato, in cui la polvere non è mai esposta all’aria. All’interno di una stampante 3D LPBF, la camera di costruzione viene solitamente riempita con un gas inerte come argon o azoto per spostare l’ossigeno. L’ossigeno potrebbe reagire con le particelle di polvere metallica alterando la qualità di stampa o, peggio ancora, se esposto al calore di un potente laser, potrebbe causare un’esplosione.

I sistemi a getto legante sono un po ‘meno rischiosi, poiché non ci sono fonti di calore importanti, come i laser. Invece il materiale viene depositato in silenzio e successivamente solidificato utilizzando varie tecniche.

Allora perché ExOne vorrebbe vendere una stampante 3D controllata dall’atmosfera? Cercano lo stesso risultato: spostare l’ossigeno. L’ossigeno potrebbe “arrugginire” rapidamente alcune particelle di metallo e ciò ridurrebbe sicuramente la qualità di stampa. La qualità di stampa è della massima importanza quando si utilizza una stampante 3D per la produzione industriale, dove ogni parte deve avere la stessa alta qualità.

Un utile effetto collaterale è che l’atmosfera controllata consente anche un controllo più diretto dell’umidità della camera, che può anche danneggiare le stampe. ExOne spiega: “Un’atmosfera controllata è essenziale per la stampa 3D di polveri metalliche fini reattive, ma offre anche altri vantaggi, come la riduzione dell’ossidazione della polvere e una migliore erogazione e diffusione della polvere attraverso il controllo dell’umidità. Questo aggiornamento spianerà la strada alla produzione di volumi elevati di alluminio, titanio, rame e molti altri materiali utilizzando la tecnologia di stampa 3D binder jet ”.

E questo è il loro vero obiettivo: certificare l’uso di più tipi di metalli nell’X1 160Pro. Di particolare rilievo è il rame, che è un metallo che non può essere facilmente stampato in 3D dai tradizionali sistemi LPBF a causa della sua rapida conduttività termica. Fortunatamente, il processo a getto di legante di ExOne non comporta un calore significativo, quindi il rame dovrebbe funzionare abbastanza bene.

ExOne sta anche valutando l’intero flusso di lavoro per l’utilizzo dell’X1 160Pro per la produzione di parti metalliche: “L’X1 160Pro ad atmosfera controllata di ExOne può essere utilizzato con azoto o argon e sarà abbinato ad accessori e apparecchiature ausiliarie dotate anche di caratteristiche di atmosfera inerte. Questi includono un forno di polimerizzazione, un sistema di condizionamento della polvere, una stazione di depolverazione e un dispositivo di trasporto per spostare la scatola di costruzione tra le fasi del processo per garantire il controllo completo dell’atmosfera durante tutto il processo. La tecnologia di stampa 3D ExOne binder jet è in grado di elaborare 23 materiali metallici, ceramici e compositi, tra cui una dozzina di metalli monolegati come alluminio e titanio”.

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