Parti metalliche a strati dal Fraunhofer IPA

copyright: © Fraunhofer ILT, Aachen, Germany

I ricercatori del Fraunhofer IPA utilizzano processi di stampa 3D Fused Layer Modeling (FLM) per costruire parti metalliche a strati

Il processo di stampaggio a iniezione di metalli (MIM) è uno standard consolidato nella produzione di parti metalliche nell’industria e nella produzione. I ricercatori del Fraunhofer IPA hanno ora prodotto oggetti realizzati in acciaio inossidabile a strati utilizzando il processo di stampa 3D Fused Layer Modeling (FLM). La struttura a strati degli oggetti in plastica è nota con il processo di stampa 3D FDM. Con la stampa 3D FLM per parti metalliche, i ricercatori di Fraunhofer stanno stabilendo nuovi limiti nella stampa 3D in metallo.

Il processo di stampa 3D Fused Layer Modeling (FLM) è stato utilizzato solo da pochi anni per produrre componenti metallici. Ora i ricercatori del Center for Additive Manufacturing presso il Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation ( Fraunhofer IPA ) hanno studiato la qualità dei componenti fabbricati utilizzando il processo FLM ei limiti del processo.

Fino ad ora, i componenti in acciaio inossidabile sono stati prodotti principalmente utilizzando il processo di stampaggio a iniezione di metalli (MIM) . Questo processo di stampaggio a iniezione di polvere metallica viene utilizzato principalmente dai produttori di tecnologia medica e nell’industria automobilistica , poiché i sistemi necessari per questo sono spesso costosi e progettati per la produzione su larga scala.

Inoltre, per ogni componente sono necessari stampi appropriati, la cui produzione è noiosa e costosa.

Poiché il processo MIM non è sempre economico per la produzione di singoli pezzi e piccole serie, Mark Becker, assistente di ricerca presso il Center for Additive Production presso Fraunhofer IPA e Michael Lattner, CEO di ML3D GmbH , hanno vari tipi di acciaio inossidabile utilizzando FLM 3D stampa -Componenti prodotti, come riportato dal Fraunhofer IPA in un comunicato stampa . La particolarità è che si tratta di un processo di produzione additiva (cioè la costruzione del materiale in strati per formare un oggetto finito), che fino ad ora è stato prodotto principalmente per la stampa 3D di componenti in plastica.

Proprietà del prodotto degli oggetti stampati con FLM simili a quelle del processo MIM
Nonostante i numerosi vantaggi che il processo di stampa 3D FLM ha rispetto al processo MIM, le proprietà del prodotto in termini di dimensioni, resistenza, densità o perdita di volume durante il post-trattamento nel forno di sinterizzazione sono rimaste simili:

I componenti in acciaio inossidabile prodotti con FLM incontrano gli stessi limiti in termini di complessità e dimensioni di quando si fabbricano componenti in plastica utilizzando lo stesso processo.
Il ritiro del corpo iniziale nel forno di sinterizzazione è simile a quello del processo di stampaggio a iniezione di metalli.
La densità dopo la sinterizzazione con FLM è leggermente inferiore rispetto a quella dei componenti prodotti con il processo MIM.
La resistenza alla trazione è notevolmente inferiore a quella dei componenti realizzati con il processo di stampaggio a iniezione di metalli. Tuttavia, secondo Becker, questo effetto può ancora essere ridotto.
Un confronto dei costi unitari non è così facile con i due metodi. Il processo MIM consente ancora costi unitari relativamente bassi per grandi quantità, mentre il processo FLM è molto più vantaggioso per lotti di dimensioni inferiori. Tuttavia, a causa dei bassi costi di sistema e dei materiali rispetto ad altri processi di produzione, FLM è considerato uno dei più economici.

copyright: © Fraunhofer ILT, Aachen, Germany / Volker Lannert

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