Verifica della pulizia interna di campioni in Additive Manufacturing

Nel mondo della produzione industriale si sta facendo largo una rivoluzione chiamata Additive Manufacturing.

L’Additive Manufacturing (AM) è definita dall’ASTM come:

“Il processo di unire tra loro materiali per la realizzazione di oggetti a partire da un modello 3D, solitamente strato dopo strato, al contrario delle tecniche di produzione sottrattive”.

Solitamente questi materiali sono polveri metalliche, ceramiche o polimeriche che vengono fuse e sovrapposte strato su strato fino a raggiungere il modello desiderato.

A differenza delle modalità di produzione tradizionali, sottrattive o per fusione in stampi, la tecnologia additiva si basa sulla sovrapposizione di diversi starti (layer) di materiale fino al raggiungimento del componente finito secondo il modello CAD preimpostato.

 

Sovrapposizione di strati realizzano il componente di Additive Manufacturing

Alcuni vantaggi dell’Additive Manufacturing :

  • libertà di design,
  • tempi rapidi di fabbricazione,
  • riduzione dell’impatto ambientale rispetto agli impianti produttivi tradizionali,
  • utilizzo delle materie prime più efficiente,
  • riduzione dei pesi e degli ingombri,
  • possibilità di produrre strutture multimateriali.

Il primo punto, cioè la libertà di design, permette di costruire oggetti in un unico componente con geometrie che prima dell’avvento di questa tecnologia erano impensabili. O semplicemente irrealizzabili.

Certi tipi di strutture, tubature, condotti interni agli oggetti, che sono assolutamente fattibili con la stampa 3D, con le tradizionali tecniche non si possono realizzare.
Con i metodi classici di produzione sono richiesti più componenti e l’assemblaggio degli stessi.

La costruzione additiva permette di realizzare oggetti cavi all’interno, con traiettorie complesse, addirittura con reticoli simili agli alveari.

 

Campione cavo con reticoli, di Additive Manufacturing

Esiste però un problema che potrebbe annullare il vantaggio di utilizzare sistemi additivi per realizzare geometrie impossibili da creare con asportazione di truciolo, assemblaggio di componenti o classica fusione in stampi.

E’ il problema dei granelli di polvere che potrebbe depositarsi all’interno di condutture e strutture reticolari compromettendo la buona funzionalità dell’oggetto prodotto con tecnica additiva.

 

C’è però una soluzione:

con la Tomografia Industriale è possibile visualizzare in 3D l’oggetto prodotto e verificare che non ci siano depositi di materiale nei canali e nei reticoli.

Successivamente è possibile fare un’analisi dei residui procedendo come segue:

  • lavaggio dei componenti in Additive Manufacturing
  • selezione e filtraggio del residuo estratto
  • analisi gravimetrica della membrana per determinare il peso del residuo
  • analisi e conteggio delle particelle mediante microscopio ottico e software specifico
  • caratterizzazione delle particelle con microanalisi EDS del microscopio a scansione elettronica SEM EDS

Il lavaggio delle condutture interne permetterà di rimuovere depositi interni di polvere che non è stata fusa in fase di stampa 3D.

Una volta eseguita l’analisi del contaminante e preso atto se i depositi interni sono riconducibili alla sola polvere utilizzata per la stampa 3D o se provengono anche da altre fonti, si può procedere con l’analisi della polvere metallica per verificarne le caratteristiche.

 

Polveri metalliche che vengono fuse e sovrapposte strato su strato fino a raggiungere il modello desiderato.

Le prove per la caratterizzazione della polvere metallica per Additive Manufacturing possono essere analisi chimiche, morfologiche e tramite Tomografia Computerizzata.

Vediamole in ordine:

  • analisi chimica con analizzatore LECO
  • analisi morfologica con microscopio a scansione elettronica  SEM EDS
  • scansione con Tomografia Computerizzata

 

Analisi chimica con analizzatore LECO

Grazie all’analisi chimica con LECO secondo ASTM E 1019 in pochi minuti si possono avere valori precisi di Zolfo e Carbonio, i due elementi che possono risultare critici in leghe di cobalto e cromo, acciaio inox 316L, leghe di nichel.

Il Carbonio infatti conferisce caratteristiche di durezza e duttilità a seconda delle concentrazioni, mentre lo Zolfo può portare a peggioramento delle caratteristiche meccaniche.

Meglio quindi tenere questi due elementi sotto controllo.

 

Analisi chimica con analizzatore LECO

 

Analisi morfologica con SEM-EDS 

Grazie al SEM-EDS, il microscopio a scansione elettronica dotato di microsonda EDS, si possono avere indicazioni sulle caratteristiche morfologiche delle singole particelle di polvere e si può valutare la presenza di ossidi superficiali.

Una buona polvere avrà buona sfericità, una granulometria costante e non presenterà ossidi superficiali.

 

Analisi morfologica con microscopio a scansione elettronica  SEM EDS

 

Scansione con Tomografia Computerizzata

La Tomografia Computerizzata consiste nel radiografare la polvere metallica su diversi piani e ricostruire l’immagine 3D di ogni singola particella per vedere se all’interno delle stesse ci sono porosità, quindi assenza di materiale, valutare la dimensione delle porosità e come si distribuiscono all’interno delle particelle.

 

Scansione con Tomografia Computerizzata di campione con reticoli

 

Hai necessità di verificare la pulizia interna dei tuoi campioni in Additive Manufacturing?

Telefona allo 0119370516 o scrivi a info@pulikom.com e richiedi un appuntamento telfonico, via Skype o dal vivo con il tuo Assistente Personale.

 

Ti seguirà passo passo nel capire la tua esigenza e se vorrai, in 24 ore potrai sapere se  i tuoi prodotti in Additive Manufacturing hanno residui di polvere all’interno di reticoli e condutture.

PuliKom è il sistema che ti garantisce in 24 ore i risultati dei test di contaminazione sulla tua scrivania, e assistenza per risolvere tutti dubbi ed evitare di sbagliare.

 

I VANTAGGI PER TE

Report in 24 ore sulla tua scrivania, o è gratis

Indicazioni precise sulla pulizia interna campioni in AM

Assistente Personale che ti segue passo passo

 

 

Vuoi conoscere subito il tuo Assistente Personale?

 

 

 

Invia una mail a info@pulikom.com o compila il modulo di richiesta alla pagina Contatti.

 

Spero di conoscerti presto.
Elisabetta Ruffino

2019-06-20T12:58:35+02:00