La tecnologia Additive principale, per la produzione di parti in metallo, è basata sulla fusione del letto di polvere (PBF). Questa fusione può avvenire grazie ad una sorgente laser in Selective Laser Melting (SLM) o tramite un fascio di elettroni in Electron Beam Melting (EBM).
Tali tecnologie ad oggi riescono ad offrire buone prestazioni sia in termini meccanici che dimensionali. Infatti, esse sono di grande interesse per settori ad alto valore aggiunto come l’aerospazio o il biomedicale.
I limiti principali sono però gli alti costi del processo e una limitata produttività. Per questi motivi l’Additive Manufacturing di metallo viene spesso considerata una tecnologia di nicchia, ma il mercato sta cambiando.
Per ovviare ai problemi di cui sopra, stanno nascendo diverse soluzioni alternative, provenienti soprattutto dagli Stati Uniti.
Additive manufacturing di metallo a basso costo grazie alla tecnologia binder jetting
Alta produttività e macchine meno costose, tutto ciò è possibile grazie a nuove tecnologie Additive basate sul binder jetting. Questa tecnologia è simile a quella utilizzata nelle tipiche stampanti a getto d’inchiostro: un legante viene depositato selettivamente su un letto di polvere per solidificare una polvere metallica. Dopo la stampa, i pezzi sono post processati per eliminare il legante e sinterizzati.
I vantaggi della tecnologia binder jetting
Con la tecnologia binder jetting si hanno molteplici benefici: macchine e polveri meno costose, strutture di supporto non necessarie (dato che le parti sono sostenute dalla polvere circostante) e riduzione dei problemi relativi agli stress residui.
I materiali ora disponibili sono principalmente acciai, ma è possibile aspettarsi ancora grandi sviluppi in questo ambito.
Le caratteristiche dei pezzi ottenuti tramite questa tecnologia, sia dal punto di vista di precisione dimensionale che dal punto di vista meccanico, sono leggermente inferiori rispetto a quelli ottenuti tramite tecnologia SLM o EBM, ma questo è compensato da grandi vantaggi sia in termini di costi che in termini di produttività.
La produttività delle macchine che utilizzano la tecnologia “binder jetting” è anche dieci volte superiore rispetto alle tecnologie concorrenti.
Da poco tempo sono presenti sul mercato alcune macchine in grado di creare parti metalliche basandosi su una semplice tecnologia Additive ad estrusione in grado di offrire costi ancora minori. Queste macchine stampano un composto di polvere metallica e legante polimerico. La parte così creata viene post processata per eliminare il legante e sinterizzarla. Questo tipo di tecnologia è ancora più semplice e, abbattendo i costi, permette di portare la stampa 3D di metallo anche in altri ambienti consentendo la produzione di piccoli volumi o la prototipazione rapida.
Prospettive future
Il lancio di queste tecnologie e la loro rapida crescita sembra promettere un futuro positivo per la produzione, anche in volumi medio-grandi, di parti metalliche tramite stampa 3D. Gli analisti di mercato concordano sul fatto che questo tipo di tecnologie sia destinato a crescere rapidamente guadagnandosi, in pochi anni, una fetta importante del mercato dell’Additive Manufacturing e, più in generale, nel mondo della produzione industriale.
La flessibilità e la riduzione dei tempi di realizzazione tipici della stampa 3D unite ad una buona capacità produttiva e a costi sempre più contenuti permettono l’impiego in svariati settori industriali. Partendo dall’industria automobilistica, fino alla realizzazione di utensili, il futuro di queste tecnologie Additive è ancora tutto da inventare.