Freemelt, con sede in Svezia, è all’avanguardia nelle macchine per la fusione a letto di polvere a fascio di elettroni aperto (E-PBF). L’azienda realizza sistemi ad architettura aperta in cui ogni parametro immaginabile è disponibile per il cambiamento da parte dell’utente. Questi tipi di sistemi sono ideali per gli istituti di ricerca, caratterizzano nuovi materiali e svolgono un lavoro all’avanguardia nella scienza dei materiali o nella stessa stampa 3D a fascio di elettroni. Freemelt offre agli utenti l’accesso alle viscere della macchina e molte opzioni di configurazione da esplorare anche nel suo software. I loro sistemi Freemelt One hanno un cannone a fascio di elettroni da 6 Kw e hanno temperature del letto fino a 1200 ° C. Viene fornito con porte per aggiungere facilmente strumenti alla stampante. The One ha anche un software ad architettura aperta e una comunità per la condivisione delle conoscenze.
Tutto sommato, Freemelt è un ottimo sistema open source per il tuo laboratorio di ricerca o laboratorio nazionale. Lo pensa anche il KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, che ha appena ordinato due sistemi Freemelt One, uno per lo stesso KTH da utilizzare per lo sviluppo dei materiali e uno per l’acceleratore di particelle DESY ad Amburgo.
Greta Lindwall, assistente professore presso la facoltà di ingegneria e scienza dei materiali di KTH, ha ricevuto una sovvenzione dal cluster Röntgen-Ångström per DESY. Il cluster Röntgen-Ångström è un’iniziativa di ricerca congiunta svedese e tedesca finalizzata alla ricerca di sorgenti di radiazioni di sincrotrone e neutroni. L’iniziativa di ricerca supporta, tra gli altri strumenti, le sorgenti di fotoni PETRA III e FLASH presso il Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY di Amburgo. Un sincrotrone è un acceleratore di particelle in cui le particelle viaggiano in un ciclo. Il più grande sincrotrone è il Large Hadron Collider .
L’obiettivo del progetto ” è costruire un ambiente campione che consenta indagini risolte nel tempo del comportamento delle leghe mentre sono esposte alle condizioni tipiche della fusione del fascio di elettroni selezionata dalla tecnologia di stampa 3D”. Dal momento che Lindwall svolge molto lavoro all’avanguardia in superleghe e altri materiali ad alta temperatura, possiamo presumere che verrà utilizzato per accelerare il suo lavoro in quell’area. Lei afferma che,
“Poiché l’AM è una tecnica di produzione nuova e complessa, ci sono ancora molte cose che non capiamo quando si tratta del comportamento dei materiali durante il processo. Man mano che gli strati vengono fusi, rifusi ed esposti a riscaldamento e raffreddamento ciclico, la parte prodotta acquisisce una complessa storia termica. Ed è difficile capire le condizioni del processo e il modo in cui influenzano il materiale semplicemente osservando le microstrutture delle parti finite utilizzando tecniche di caratterizzazione di laboratorio standard “.
“Per questo motivo, vogliamo studiare come si evolvono le strutture in lega durante l’AM, monitorandole in tempo reale. Ciò è possibile se le macchine AM in miniatura vengono sviluppate in modo che le condizioni AM possano essere imitate durante il monitoraggio del comportamento dei materiali utilizzando raggi X ad alta energia generati da una sorgente di sincrotrone “.
È molto eccitante, soprattutto perché questo tipo di lavoro non è stato fatto prima per la stampa 3D a fascio di elettroni, sebbene i sistemi laser dell’Università di Manchester e altri siano stati utilizzati per progetti simili . Questo sarebbe un ottimo inizio se qualcuno stesse cercando di realizzare un sistema a fascio elettronico come l’impressionante tecnologia laser di VELO3D .
La stampa 3D è praticamente una scatola nera con pochissime informazioni disponibili su ciò che sta effettivamente accadendo con il flusso di gas o nel bagno di fusione, ad esempio. Qualsiasi tipo di ricerca che aiuti con una migliore comprensione fondamentale della stampa 3D come processo accelererà tutti i nostri sforzi. Tradizionalmente, il fascio di elettroni è stato molto indietro rispetto al PBF laser perché più aziende e governi spingevano i sistemi laser e il finanziamento della ricerca per quelle macchine. C’è stata una rinascita del fascio di elettroni, tuttavia, attraverso l’uso della tecnologia nell’aviazione, nello spazio e in ortopedia. Ciò ha portato a molte più ricerche sui fasci di elettroni che esplorano nuovi materiali, nuove applicazioni e sviluppi come le parti del gradiente.
Per me, il progresso di Freemelt è molto importante per l’industria. Avere piattaforme open e open source può accelerare notevolmente la ricerca. Più persone che lavorano in modo collaborativo utilizzando i sistemi Freemelt potrebbero anche aiutare ad accelerare un pool sempre più ampio di lavoro degli scienziati allo stesso tempo. Penso anche che il mercato di queste stampanti per metalli entry-level che sono molto aperte, sia interessante da seguire .
I sistemi di Freemelt potrebbero non essere solo per il tuo laboratorio di ricerca, ma anche il primo passo per il coinvolgimento della tua azienda con la stampa 3D. Apprezzo molto l’architettura aperta e la natura open source di questi sistemi come trampolino di lancio per dispositivi di produzione specifici. Se guardiamo a ciò che Dunlee ha fatto nello sviluppo del tungsteno stampato in 3D specificamente per le griglie anti-dispersione CT, ci sono molte opportunità simili là fuori in cui è possibile realizzare una parte di altissimo valore commercializzando un nuovo materiale appositamente per quella parte. Allo stesso modo, potremmo anche vedere che, per alcune parti molto specifiche, potrebbe avere senso commercializzare una lega particolare solo per produrre queste parti. Pensa a una lega ottimale per una turbomacchina specificaparte o un design ottimale per un particolare ugello di un motore a razzo. O se hai bisogno di creare un particolare componente con una forma particolare e poi prendi una Freemelt One e personalizzi la stampante solo per quell’elemento? O se costruisci una linea di produzione molto specifica con una One come cuore? Amo tutte queste idee e penso che puntino a un futuro più ampio per Freemelt.
