Polveri metalliche per produzione additiva
La tecnologia Renishaw a fusione di letto di polvere si avvale di una gamma di polveri metalliche che include lega di titanio Ti6Al4V, leghe di nichel come Inconel 625 e 718, leghe di cobalto cromo e lega di alluminio AlSi10Mg.
Metallurgia delle polveri
"Metallurgia delle polveri" è il termine generale utilizzato per descrivere il consolidamento delle polveri metalliche in componenti solidi utilizzando il calore e la pressione per fondere le particelle; si utilizza anche la dicitura "sinterizzazione a pressione". Esistono diverse tecnologie che rientrano nella metallurgia delle polveri, come la pressatura isostatica a caldo (HIP), lo stampaggio ad iniezione di metallo (MIM) e la sinterizzazione al plasma (SPS). Tutte queste tecnologie possono essere utilizzate per creare semilavorati "near net shape", riducendo le lavorazioni sottrattive e il conseguente spreco di materiale.
Anche la tecnologia di produzione additiva Renishaw utilizza polveri metalliche come materiali di base, tuttavia le particelle di polvere vengono fuse non tramite calore e pressione in uno stampo, ma con un laser ad alta potenza, in strati successivi ultra-fini, di spessore equivalente a quello di un capello umano. La tecnica di costruzione di componenti metallici con polveri fini e strati molto sottili consente di realizzare geometrie anche molto complesse. La possibilità di includere maglie fini e canali interni e di portare il materiale solo dove richiesto consente di ridurre l'utilizzo di materiale, aumentare la funzionalità dei pezzi, consolidare componenti multipli e fabbricare geometrie altrimenti impossibili con altri metodi.
Caratteristiche delle polveri
Le caratteristiche delle polveri sono fondamentali per una fusione del letto di polvere riuscita. Renishaw fa in modo che le polveri fornite per i suoi sistemi di produzione additiva siano della qualità migliore.
Cosa è importante?
La capacità di scorrere, buona compattazione e forma rotonda delle particelle sono caratteristiche fondamentali, che consentono dosaggi e stratificazioni coerenti e prevedibili delle polveri.
Dimensioni delle particelle
I sistemi Renishaw per la fusione di un letto di polvere di metallo utilizzano polveri metalliche con dimensioni comprese fra 15 e 45 micron. L'immagine a destra mostra le dimensioni della polvere in termini relativi.
Come viene ottenuta la polvere metallica?
I due metodi principali per la produzione della polvere metallica sono l'atomizzazione a gas e l'atomizzazione al plasma.
Atomizzazione al plasma
Utilizzata generalmente per ottenere polveri di metalli reattivi ad elevata purezza con punti elevati di fusione, come la lega di titanio Ti6Al4V. La materia prima è un filo metallico che viene alimentato nella parte superiore dell'atomizzatore e fuso tramite una torcia al plasma; mentre il metallo fuso cade, si solidifica creando particelle sferiche.
Atomizzazione a gas
Probabilmente è il metodo più comune per produrre polvere metallica: il metallo fuso viene spinto attraverso un ugello e atomizzato tramite un flusso di gas inerte come l'argon o l'azoto. Il flusso di gas inerte fa sì che il metallo fuso si solidifichi e le particelle sferiche vengono raccolte sul fondo della camera di lavorazione.