Fusione del letto di polvere

La tecnologia di stampa 3D fusione a letto di polvere (PBF) genera prodotti di precisione. Questa tecnica di stampa 3D consente di fabbricare una vasta gamma di prodotti geometricamente complessi utilizzando una fonte di calore, principalmente fasci laser o di elettroni, per fondere le particelle di polvere strato per strato, formando un pezzo solido. I produttori possono beneficiare di una notevole libertà di progettazione, dato che la PBF presenta diverse tecnologie e materiali validi.

I diversi metodi di fusione a letto di polvere includono in particolare:

• Sinterizzazione laser selettiva (SLS) La tecnologia di stampa 3D SLS è nata alla fine degli anni '80 presso l'Università del Texas ad Austin. Nel corso degli anni, questa tecnologia ha registrato notevoli progressi. Fondamentalmente, il processo utilizza il laser per sinterizzare, o coalizzare, il materiale in polvere strato per strato per creare una struttura solida. Il prodotto finale, reso in polvere sciolta, viene poi pulito con spazzole e aria pressurizzata. I principali materiali utilizzati nel processo di stampa 3D SLS includono poliammide (nylon), allumide (una miscela di polvere di alluminio grigio e poliammide) e materiali simili alla gomma. I nylon sono forti e durevoli, ma presentano una certa flessibilità, che li rende eccellenti per gli accoppiamenti a scatto, le staffe, le clip e le funzioni a molla. I progettisti devono considerare la possibilità di ritiro e deformazione dei pezzi sottili durante la fase concettuale.
• Fusione laser selettiva (SLM), detta anche sinterizzazione laser diretta di metalli (DMLS). Lo stesso principio tecnico viene utilizzato per produrre pezzi di fusione laser selettiva (SLM) e di sinterizzazione laser diretta di metalli (DMLS). Tuttavia, si tratta esclusivamente di parti in metallo. La SLM ottiene una fusione totale della polvere, in modo che i metalli monocomponenti, come l'alluminio, possano creare pezzi di ricambio e prototipi leggeri e resistenti. Il DMLS sinterizza le polveri ed è limitato alle leghe, comprese quelle a base di titanio. Questi metodi richiedono un supporto aggiuntivo per compensare l'elevata tensione residua e limitare la distorsione. Le applicazioni comprendono l'industria orafa e dentale, i pezzi di ricambio e i prototipi.
• Electron Beam Melting (EBM) La tecnologia di stampa 3D EBM raggiunge la fusione con l'uso di un fascio di elettroni ad alta energia e produce meno stress residuo con conseguente minore distorsione. Utilizza meno energia e può creare strati più velocemente rispetto alla SLS. Questo metodo è particolarmente utile in settori di alto valore come l'aerospaziale e la difesa, gli sport motoristici e le protesi mediche.
• Multi Jet Fusion (MJF) di HP La tecnica di stampa 3D Multi-Jet Fusion (MJF) si differenzia dai metodi sopra citati perché utilizza una matrice a getto d'inchiostro per applicare agenti di fusione e di dettaglio, che vengono poi fusi riscaldando gli elementi in uno strato solido. Non è previsto l'uso del laser. Gli agenti di dettaglio vengono gettati intorno ai contorni per migliorare la risoluzione dei pezzi, aprendo così la possibilità di produrre oggetti realistici.