5 tipi di processi di stampa 3D in metallo e i relativi materiali

La fusione laser selettiva è uno dei metodi più diffusi nella stampa 3D in metallo. Prevede la fusione di polvere metallica mediante un laser ad alta potenza per produrre il pezzo finale strato dopo strato. L'SLM consente di ottenere parti molto dettagliate, estremamente resistenti e con prestazioni meccaniche notevoli.

Materiali: con l'SLM si utilizzano di solito numerosi metalli, tra cui leghe di titanio, acciaio inossidabile, alluminio e Inconel. Queste polveri metalliche offrono un eccellente rapporto resistenza/peso unito a un'elevata resistenza alle alte temperature, e sono quindi ideali per i settori aerospaziale e automotive.

L'SLM è particolarmente adatta alla stampa 3D in metallo su misura, perché consente di produrre geometrie complesse che sarebbero troppo difficili o addirittura impossibili da realizzare con le tecniche di produzione convenzionali. Se vi servono parti specifiche, l'SLM è quindi una soluzione interessante, perché riduce al minimo i costi delle attrezzature e accorcia il time-to-market.

L'EBM (Electron Beam Melting, fusione a fascio di elettroni) è un processo di fusione a letto di polvere simile all'SLM, in cui la polvere metallica viene fusa da un fascio di elettroni anziché da un laser. Questo processo viene impiegato soprattutto per la produzione di parti nei settori aerospaziale, medicale e della difesa, perché consente di fabbricare parti dense e ad alte prestazioni.

Materiali: l'EBM viene utilizzata in genere per leghe di titanio come il Ti-6Al-4V, apprezzate per la loro resistenza, il peso ridotto e la biocompatibilità. Ciò significa che può essere particolarmente utile nella lavorazione su misura di parti in cui il titanio è necessario per le sue proprietà speciali. Le parti realizzate con il fascio di elettroni presentano un'elevata densità e sono prive di ossidazione, con una maggiore resistenza grazie al fascio di elettroni ad alta energia che opera sotto vuoto. Un ulteriore vantaggio della produzione con EBM sono le minori tensioni residue, un aspetto fondamentale nell'industria pesante.

Con il termine deposizione a energia diretta (DED) si indica una forma di stampa 3D in metallo in cui il materiale metallico di apporto viene fuso su un substrato mediante una fonte di energia concentrata, come un laser o un fascio di elettroni. Si tratta di un processo estremamente flessibile, che consente di personalizzare, riparare o modificare le parti in larga misura.

Materiali: con la DED è possibile lavorare diversi materiali, tra cui acciai inossidabili, leghe di titanio, Inconel e leghe di cobalto-cromo. Questi materiali vengono scelti di solito per la loro resistenza alla corrosione e al calore e per le loro proprietà meccaniche.

Inoltre, la DED viene spesso utilizzata per la lavorazione su misura, poiché aggiunge materiale a componenti esistenti per riparazioni e/o modifiche del progetto, evitando la necessità di rifabbricarli completamente.

L'estrusione di metalli, o modellazione a deposizione fusa (FDM) di metalli, funziona come la normale FDM per materie plastiche, con la differenza che al posto dei filamenti termoplastici si utilizzano filamenti metallici. Questi filamenti sono una miscela di polveri metalliche e agenti leganti e vengono estrusi attraverso un ugello riscaldato, strato dopo strato, per ottenere il pezzo desiderato.

Materiali: l'estrusione di metalli può essere eseguita con diversi materiali, come acciaio inossidabile, bronzo e alluminio. I materiali rappresentano spesso un compromesso tra i requisiti del pezzo (resistenza, duttilità e costo). Con questo metodo è comune la stampa 3D in metallo su misura per la produzione in piccoli volumi o per parti destinate alla post-lavorazione. Il metodo di estrusione dei metalli consente anche la produzione su larga scala, il che lo rende una scelta flessibile per le aziende che offrono servizi di stampa 3D in metallo.

Conclusione

SLM, EBM, DED, binder jetting ed estrusione di metalli lavorano i metalli per applicazioni 3D, e ciascuno di questi processi presenta vantaggi specifici in funzione delle proprietà del materiale, della complessità delle parti e delle applicazioni finali. Se vuoi produrre pezzi lavorati su misura per applicazioni nei settori aerospaziale, automotive o medicale, oggi la stampa 3D in metallo consente di ottenere la flessibilità e l'elevata precisione che ci si aspetta dalla produzione moderna. Contattaci per individuare il metodo di stampa 3D e il materiale più adatti a produrre parti ad alte prestazioni per le tue applicazioni specifiche.