19 Mag Cos è la stampa 3D SLS e come funziona?
Negli ultimi 20 anni sono stati sviluppati differenti sistemi di Produzione Additiva, per consentire alle industrie moderne di accelerare i tempi di sviluppo deì prodotti.
Tutte queste tecniche di produzione additiva creano componenti tridimensionali basandosi sullo stesso principio, ossia progettazione assistita da un computer (CAD) con tecnica layer-by-layer e senza l’utilizzo di stampi o tool come avviene nei processi di produzione convenzionali.
Cos’è la stampa 3D SLS e come funziona?
La sinterizzazione laser selettiva (SLS) è una tecnica di produzione additiva (AM) che utilizza un laser come fonte di energia per sinterizzare il materiale in polvere (tipicamente nylon / poliammide).
Tecnologia brevettata alla fine degli anni 80 da Carl Deckard, studente di ingegneria meccanica presso la University of Texas di Austin, questo processo di stratificazione generativo, dove l’oggetto viene creato strato dopo strato, offre la grande possibilità di generare componenti con geometrie tridimensionali complesse o con sottosquadri che non possono essere prodotti nella produzione meccanica o di fusione convenzionale.
Il processo di lavorazione:
Il processo che viene eseguito nelle tecniche di sinterizzazione laser prevede che ci sia un modello tridimensionale del pezzo, ossia che i dati geometrici del prodotto siano disponibili in tre dimensioni e trattati come dati di livello. Poi il pezzo viene tagliato sul piano utilizzando il software necessario di slicing.
Una volta lanciato il job in macchina, si esegue dapprima un preriscaldamento delle polveri per portarle ad una
temperatura costante e uniforme; questo processo può durare da qualche minuto a un’ora a seconda della natura del materiale che viene processato (maggiore la temperatura di fusione del materiale, maggiore dovrà essere il preriscaldamento).
Successivamente viene depositato su di un pistone mobile, tramite un rullo, un sottile strato di polvere, con spessore da 0,05 a 0,15 mm.
Il consolidamento delle polveri in una predeterminata area dello strato è ottenuto attraverso l’energia termica di un laser, che, guidato da un sistema di specchi in grado di deflettere il fascio di fotoni nelle direzioni x e y , seguendo il disegno della corrispondente sezione estratta dal modello CAD del pezzo da ottenere.
Il componente è sempre supportato durante la sua formazione dalla polvere circostante. Alla fine del processo, la polvere rimanente può quindi essere semplicemente eliminata.
Materiali lavorabili: quali sono?
I materiali lavorabili tramite la tecnologia di sinterizzazione laser comprende termoplastici come il nylon / poliammide (PA),
polistirene, elastomeri e compositi. Nuovi gradi di polveri di nylon producono persino una risoluzione e una rugosità superficiale vicine a quelle del policarbonato.
Altri materiali a base di polimeri disponibili in commercio sono lo stirene acrilico per la microfusione e un elastomero per applicazioni simili alla gomma.
Recentemente è stato introdotto sul mercato un PA caricato carbonio che produce parti nere con una finitura liscia e un aspetto scintillante e il nylon caricato con fibra di vetro.
Conclusioni:
L’Additive Manufacturing fornisce un’alternativa in più per determinate necessità produttive e utilizzi specifici.
I vantaggi ottenibili dall’applicazione in azienda sono importanti e riguardano soprattutto la prototipazione e la capacità di creare componenti con forme e geometrie estremamente complesse.
La flessibilità di queste tecniche di produzione ha determinato la loro diffusione in svariati settori e una vasta gamma di applicazioni. In aggiunta, gli attuali software di progettazione e le tecnologie di scansione 3D, offrono a chi utilizza questa tecnologia una soluzione definitiva e integrata in grado di creare informazioni 3D da oggetti e condurre rapide operazioni di design e ingegnerizzazione in grado di realizzare oggetti reali, prototipi estetici, funzionali e strutturali.
