Il processo di stampa 3D in metallo in 3 fasi

Fase 1: Stampa

Ogni parte stampata in 3D inizia con il CAD, dove viene si progetta la parte. Quindi si esporta nel formato STL e si carica in Eiger. Eiger è un sistema di slicing e gestione della stampa basato su cloud in dotazione con ogni prodotto Markforged. Eiger configura automaticamente la parte in base al materiale e alla stampante che si sta utilizzando.

Quando Eiger prepara la parte, viene ridimensionata per tenere conto del restringimento e della deformazione durante le fasi successive. Eiger individua quindi i singoli strati della parte, calcola le caratteristiche sporgenti, costruisce i supporti richiesti e prepara un raft (zattera) sotto alla parte.

Eiger monitora anche l'avanzamento della parte metallica in ogni fase del processo. Dopo aver preparato la stampa con il software di stampa, è il momento di passare alla stampante 3D in metallo vera e propria, la Metal X.

Prima di iniziare una stampa, la Metal X mappa e livella automaticamente il piano di stampa utilizzando un esclusivo processo di sfioramento degli ugelli per garantire che il primo strato venga stampato correttamente. La stampa viene realizzata con due materiali conservati nella camera riscaldata situata nella parte superiore della stampante. Il primo materiale è il metallo, mentre il secondo è un rilascio di ceramica. Questo filamento è composto da polvere di metallo intrappolata da un legante di plastica e cera. Il filamento viene riscaldato ed estruso sul letto di stampa dove la parte viene creata strato per strato. Il materiale di rilascio viene posizionato come intermediario tra la parte e i supporti in modo che la parte sia facile da rimuovere quando esce dalla fornace.

Diversamente da altri sistemi di stampa 3D in metallo, la Metal X non utilizza una polvere di metallo sfusa, dunque il flusso di lavoro è più sicuro e più economico.

Il sistema Markforged Metal X è in grado di stampare su acciaio inossidabile 17-4 PH, acciai per utensili H13, A2 e D2, rame e Inconel 625, oltre a diversi altri materiali attualmente in fase di sviluppo. È possibile passare facilmente da un materiale all'altro con un cambio rapido.

Una volta terminata la stampa della parte, la stampante lo comunicherà via e-mail. A questo punto si può andare alla stampante, rimuovere la parte dal letto di stampa e liberare il piano di lavoro.

In questa fase, la parte stampata è in forma verde. Come prossimo passo, la inseriremo nel lavaggio per il deceraggio.

Fase 2: Lavaggio

Nella fase di lavaggio, Wash-1 di Markforged rimuove la prima parte del materiale legante. La parte verde viene estratta dalla stampante e posizionata nel cestello di lavaggio, che viene quindi abbassato nel solvente.

In questa fase i tempi di lavaggio variano da poche ore a pochi giorni, a seconda della sezione più spessa della parte. Al termine del lavaggio, si ottiene una parte marrone. Si passa poi al processo di sinterizzazione.

Fase 3: Sinterizzazione

La sinterizzazione trasforma una parte marrone in una parte metallica completamente finita. A tale scopo, la temperatura viene aumentata lentamente per bruciare le tracce di materiale legante rimanente, avvicinandosi gradualmente al punto di fusione del materiale e consentendo in tal modo alle particelle di metallo di fondersi creando una parte metallica resistente.

Questo è Sinter-2 di Markforged, un modello di forno per cicli di produzione di volume medio e parti stampate più grandi. Il Sinter-2 e altri forni di sinterizzazione Markforged utilizzano una storta priva di carbonio per garantire la qualità delle parti e gli standard di composizione delle leghe per le nostre parti finite.

Ogni ciclo dura circa un giorno e può essere monitorato da remoto utilizzando il software Eiger. Una volta completato un ciclo, il vassoio con le parti metalliche finite può essere rimosso dal forno. Una volta rimosse dal raft, queste parti sono pronte per l'uso.

Nel forno, lo strato di materiale di rilascio stampato tra i supporti e raft e la parte stampata diventa polvere. Ciò consente di fissare la struttura al raft per controllare meglio la riduzione dimensionale e la precisione durante tutto il processo ma anche un facile distacco dopo la sinterizzazione.

A questo punto la parte è completamente sinterizzata e pronta per l'uso. Può essere post-lavorata, lucidata o trattata secondo le necessità per l'applicazione finale, ma in molti usi la precisione e la robustezza della parte dopo questo processo fanno sì che sia pronta per essere installata.

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Attraverso questo processo è possibile vedere come la stampa 3D in metallo è offre un metodo di produzione additiva in metallo sicura ed economica. Questi processi stanno già favorendo l'innovazione nell'ambito del lean manufacturing. Scopri altre informazioni sui migliori materiali per la stampa 3D in metallo e leggi la storia della stampa 3D.