Caratteristiche della nuova piattaforma
Farsoon Technologies ha introdotto il modello FS621M-Cu, evoluzione della consolidata serie FS621M, con volume di costruzione di 620 × 620 × 1100 mm specificamente studiata per le leghe di rame. Il sistema è dotato di quattro laser in fibra di itterbio da 1000 W ciascuno, operanti nella lunghezza d’onda 1060–1080 nm, accoppiati a rivestimenti interni antiriflesso e a un controllo termico avanzato. Queste soluzioni affrontano il principale limite delle polveri di rame – l’elevata riflettività nel vicino infrarosso – garantendo un processo di fusione laser stabile e uniforme anche sui materiali a alta conducibilità termica ed elettrica come CuCrZr (rame-cromo-zirconio).
Produzione di componenti aerospaziali di grandi dimensioni
Una delle applicazioni più impegnative dimostrate con FS621M-Cu riguarda la produzione di liner per camere di spinta di motori a razzo idraulico. Si tratta di componenti dal diametro di 600 mm e alti 850 mm, nei quali vengono ricavati canali di raffreddamento rigenerativo. Tradizionalmente, tali parti richiedono lavorazioni meccaniche e brasatura in più fasi. Con la piattaforma Farsoon, è stato possibile realizzare un unico pezzo monolitico dotato di geometrie interne ottimizzate, riducendo i tempi di consegna a circa 15–20 giorni e azzerando quasi del tutto le operazioni di assemblaggio. Le prove di densità hanno attestato un valore di 8,86 g/cm³, mentre le misure di conducibilità termica hanno superato i 345 W/(m·K), confermando prestazioni superiori del 50 % rispetto alle specifiche iniziali del progetto.
Sfide e soluzioni tecnologiche
Le leghe di rame offrono vantaggi indispensabili per l’aerospazio: resistenza alla corrosione, duttilità e conduzione termica superiore, essenziale nei sistemi di raffreddamento. FS621M-Cu integra un sistema di gestione termica della camera di lavoro che mantiene una temperatura costante durante lunghi cicli di stampa, evitando deformazioni e difetti interni. Il rivestimento antiriflesso delle pareti interne e il monitoraggio in tempo reale del fascio laser consentono di sfruttare appieno la potenza dei quattro laser da 1000 W.
Parametri materiali e collaborazione di settore
Per ampliare l’adozione di leghe di rame nello spazio, Nikon SLM Solutions ha ottimizzato i parametri di stampa per il materiale GRCop-42 sviluppato per conto della NASA. Queste impostazioni preconfigurate garantiscono una densità dell’ordine del 99,97 % su grandi formati come l’NXG XII 600, mantenendo proprietà omogenee anche sulle sovrapposizioni dei più laser. Il risultato è una soluzione “plug-and-play” per centri di ricerca e produttori che gestiscono piccoli lotti di componenti critici.
Innovazioni con laser rossi a TCT Asia 2025
Nel corso di TCT Asia 2025, la cinese Eplus3D ha presentato una stampante in grado di processare rame e sue leghe tramite sorgenti laser a diodo rosso. Dimostrando la produzione di parti in rame su scala metrica, l’azienda ha superato i problemi di riflettività e dissipazione termica senza richiedere modifiche sostanziali all’hardware. Le applicazioni spaziano dal settore aeronautico all’elettronica, offrendo costanza di prestazioni anche in cicli di stampa prolungati e volumi di produzione moderati.
Prospettive per l’additive manufacturing in rame
L’introduzione di sistemi dedicati come FS621M-Cu, l’ottimizzazione dei parametri per GRCop-42 e le nuove laserizzazioni a onda rossa stanno aprendo la strada a un utilizzo diffuso delle leghe di rame nelle produzioni industriali. Gli OEM aerospaziali e i centri di ricerca possono ora contare su tecnologie capaci di ridurre i tempi di progettazione, semplificare i flussi di lavoro e contenere i costi grazie alla stampa diretta di componenti alti e complessi, dotati di geometrie interne prima realizzabili solo con processi multipli.
