Nuova stampante a fascio di elettroni Calibur 3 presso Fraunhofer IFAM Dresden
Il Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials (IFAM) di Dresda ha integrato nel proprio Innovation Center Additive Manufacturing (ICAM®) la Calibur 3 di Wayland Additive, un sistema basato su Electron Beam Powder Bed Fusion (PBF-EB). Con questa installazione, IFAM Dresden rafforza la sua rete di laboratori dedicati alle tecnologie a fascio di elettroni, che ora conta tre impianti in Germania.
Caratteristiche tecniche del Calibur 3
Wayland Additive ha progettato Calibur 3 per gestire volumi di stampa fino a 300 × 300 × 450 mm, con possibilità di arrivare a 450 × 450 × 450 mm mediante un’opzione lanciata nell’autunno 2022. Il sistema utilizza un fascio di elettroni da 5 kW a 60 kV, con velocità di scansione fino a 1 000 m/s e spessore di strato regolabile tra 50 e 90 µm. La tecnologia proprietaria NeuBeam®, che neutralizza le cariche elettriche nel letto di polvere, consente di produrre componenti di grandi dimensioni senza tensioni residue e con minori operazioni di finitura.
Obiettivi di ricerca e sviluppo in ICAM®
All’interno dell’Innovation Center Additive Manufacturing, Fraunhofer IFAM Dresden conduce studi su metallurgia delle polveri, progettazione di processo e caratterizzazione dei materiali. L’arrivo del Calibur 3 amplia gli ambiti di ricerca verso:
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Concetti di materiale innovativi: sperimentazione di nuove leghe e polveri ad alte prestazioni (acciaio inossidabile, leghe di titanio e superleghe) e studio del loro comportamento durante il deposito layer-by-layer.
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Produzione resource-efficient: ottimizzazione dei parametri per ridurre consumi di polvere e energia, mirando alla produzione “first-time-right” con limiti minimi di scarto.
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Integrazione di simulazione e machine learning: sviluppo di modelli predittivi per guidare automaticamente i settaggi di processo e monitorare in tempo reale l’andamento della costruzione tramite sensori ottici e termografici.
Collaborazione strategica con Wayland Additive
Il progetto INNO-EB, cofinanziato dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (EFRE), sostiene la messa in servizio del Calibur 3 e promuove una partnership tecnica tra Fraunhofer IFAM Dresden e Wayland Additive. L’obiettivo è lavorare congiuntamente su prove sperimentali di materiali, attività di validazione dei parametri NeuBeam e percorsi di formazione per ingegneri e tecnici, in modo da accelerare il trasferimento delle soluzioni PBF-EB al settore industriale.
Vantaggi della tecnologia NeuBeam®
Rispetto ai sistemi a laser, NeuBeam® offre un controllo termico ottimizzato grazie al “hot part process”, in cui il pezzo rimane a temperatura elevata durante tutta la costruzione. Ciò si traduce in:
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assenza di “sinter cake” compatto intorno ai pezzi, semplificando la rimozione della polvere in eccesso;
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eliminazione della necessità di trattamenti termici successivi, anche per componenti di grandi dimensioni;
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potenziale di utilizzo di leghe reattive o fragili, normalmente difficili da processare con altre tecniche AM.
Prospettive e impatti sulla filiera europea
Con l’integrazione del Calibur 3 e le ricerche del centro ICAM®, Fraunhofer IFAM Dresden punta a gettare le basi per una produzione additiva industriale più sostenibile e digitalizzata. I risultati attesi includono l’adozione del PBF-EB in settori come aerospazio, automotive e medicale, nonché l’alimentazione di un ecosistema europeo in grado di competere sui mercati globali grazie a processi ottimizzati, materiali di nuova generazione e soluzioni di controllo intelligente.
