TECNOLOGIA
Cos'è il Binder Jetting?
La Tecnologia Che Rivoluziona la Stampa 3D
Il Binder Jetting è una tecnologia di produzione additiva avanzata che utilizza un legante liquido per aggregare le particelle di polveri metalliche strato dopo strato, formando componenti tridimensionali complessi con una risoluzione eccezionale.
Grazie a questo processo innovativo, è possibile:
- Realizzare geometrie intricate, superando le limitazioni dei metodi tradizionali come la fusione o la lavorazione meccanica.
- Ottimizzare i tempi e i costi di produzione, rendendo questa tecnologia ideale per la prototipazione rapida e la produzione in serie.
- Creare minuteria metallica personalizzata con un’elevata precisione dimensionale e finiture di qualità superiore.
Questa tecnologia rappresenta un punto di svolta per settori che richiedono innovazione e precisione, offrendo soluzioni scalabili per progetti complessi.
Principi Fondamentali del Processo Binder Jetting
Il Binder Jetting è un processo avanzato di produzione additiva, caratterizzato da precisione, efficienza e sostenibilità. Di seguito, esploriamo le fasi fondamentali che rendono unica questa tecnologia:
1. Preparazione del Letto di Polvere
La qualità della polvere metallica è essenziale per il successo della stampa 3D. Le polveri utilizzate devono essere sferiche e distribuite uniformemente per garantire risultati ottimali. Le principali fasi includono:
- Selezione del Materiale: Utilizziamo materiali come acciaio inossidabile, cromo cobalto e nichel, scelti in base alle proprietà richieste per l'applicazione finale, come resistenza o finitura superficiale.
- Caricamento del Materiale: La polvere viene uniformemente distribuita in uno strato sottile sul letto di stampa, formando la base per una produzione precisa e omogenea.
2. Deposizione del Legante
Il cuore del processo di Binder Jetting è la deposizione del legante liquido attraverso una testina di stampa ad alta precisione, simile a quella delle stampanti a getto d'inchiostro:
- Deposizione: Il legante viene spruzzato nelle aree specifiche del modello CAD 3D, aggregando le particelle di polvere.
- Adesione: Strato dopo strato, il legante crea un legame temporaneo che forma la struttura del pezzo. Questo approccio consente di produrre geometrie complesse senza limiti progettuali.
3. Compattazione e Rimozione della Polvere Inesplosa
Una volta completata la stampa, il componente viene lavorato per migliorarne la densità e rimuovere la polvere in eccesso:
- Compattazione del Pezzo: La struttura fragile viene delicatamente compressa per consolidare il legame tra le particelle.
- Rimozione della Polvere: L’eccesso di polvere non legata viene rimosso tramite aspirazione o soffiaggio, per essere successivamente riciclato, riducendo gli sprechi e aumentando l’efficienza del processo.
4. Post-Trattamento: Sinterizzazione
Per conferire al pezzo finale le proprietà meccaniche desiderate, viene applicato il trattamento post-stampa di sinterizzazione dove il pezzo viene riscaldato permettendo la fusione parziale delle particelle metalliche. Questo processo aumenta la densità e la resistenza meccanica, mantenendo un controllo preciso sull’atmosfera per evitare possibili ossidazioni.
Ottimizzazione del post-processing
Le parti realizzate con la nostra tecnologia Binder Jetting 3D sono direttamente stampate nel letto di polvere, eliminando la necessità di lavorazione delle tradizionali strutture di supporto utilizzate nei sistemi basati su laser. Grazie a questa caratteristica, il processo di post-elaborazione risulta notevolmente semplificato.
Caratteristiche principali del nostro approccio:
- Supporto completo: Durante la stampa, le parti sono interamente supportate dalla polvere circostante, garantendo stabilità senza bisogno di strutture aggiuntive.
- Setter di sinterizzazione rimovibili: I setter di sinterizzazione possono essere facilmente rimossi manualmente, migliorando la praticità e riducendo i tempi di lavorazione.
- Parti quasi pronte per l'uso: Una volta completato il processo di sinterizzazione, i componenti richiedono solo minimi interventi, risultando quasi pronti per l'utilizzo finale.
Questo approccio innovativo consente di ridurre significativamente sia il tempo che l’impegno richiesti per il post-processing, rendendo la produzione più efficiente e conveniente. Le parti prodotte sono caratterizzate da alta precisione e qualità, rispondendo alle esigenze di settori con standard tecnici elevati.
Maggiore velocità di produzione
Grazie al nostro motore di stampa ad alta velocità , la tecnologia Binder Jetting 3D consente di produrre minuteria metallica di alta qualità fino a 10 volte più rapidamente rispetto ai sistemi tradizionali basati su fusione laser a letto di polvere.
Vantaggi principali:
- Produzione su larga scala: È possibile realizzare centinaia o migliaia di parti metalliche in un solo giorno, con tempi di ciclo medi che vanno da 6 a 12 ore. Questa capacità permette di avviare una nuova build a ogni turno di lavoro, massimizzando la produttività.
- Ottimizzazione delle risorse: La produzione rapida e precisa consente ai macchinisti di dedicare più tempo al perfezionamento delle caratteristiche critiche delle parti, migliorando ulteriormente la qualità complessiva.
- Efficienza operativa: La capacità di stampare decine o centinaia di componenti al giorno, con geometrie quasi perfette, rende questa tecnologia ideale per progetti industriali su vasta scala.
Questo approccio garantisce una produzione efficiente, scalabile e sostenibile, offrendo un notevole risparmio di tempo e risorse, senza compromessi sulla qualità.
Gestione flessibile dei lavori
La tecnologia Binder Jetting 3D consente una gestione altamente flessibile della produzione, eliminando la necessità di utensili specifici o configurazioni personalizzate. Questo approccio innovativo permette di produrre componenti metallici diversi all’interno della stessa build, migliorando l’efficienza e riducendo drasticamente i tempi di attrezzaggio.
Vantaggi principali:
- Produzione simultanea di pezzi differenti: È possibile stampare più componenti complessi e unici nella stessa sessione, senza bisogno di configurazioni aggiuntive.
- Ottimizzazione del tempo di lavoro: L’eliminazione degli utensili riduce i tempi di preparazione, consentendo di concentrare le risorse su attività ad alto valore aggiunto.
- Efficienza operativa: La capacità di gestire progetti eterogenei in parallelo accelera i tempi di produzione, mantenendo elevati standard di precisione e qualità.
Grazie a questa flessibilità, la nostra tecnologia offre un processo di produzione personalizzabile, ideale per soddisfare le esigenze di aziende che operano in ambienti produttivi dinamici e in continua evoluzione.
Due componenti apparentemente identici, realizzati con tecniche di produzione tra loro differenti: il primo attraverso tornitura, fresatura e lucidatura tradizionali, il secondo completamente stampato in 3D con tecnologia binder jetting. Mentre il processo tradizionale richiede più passaggi e tempi prolungati, la stampa 3D con binder jetting riduce drasticamente i tempi di produzione, completando l'intero pezzo in un'unica fase senza necessità di lavorazioni aggiuntive.
Parametri Tecnici
Risoluzione Spaziale
La nostra tecnologia Binder Jetting 3D garantisce una precisione eccezionale nei dettagli, grazie alla combinazione di polveri metalliche di alta qualità e una testina di stampa ad alta risoluzione. Possiamo riprodurre particolari con una definizione fino a 20 micrometri, rendendo possibile la realizzazione di geometrie complesse con dettagli estremamente accurati.
Produttività Volumetrica
Con una capacità produttiva fino a 100 cm³ all’ora, il nostro sistema offre una velocità superiore rispetto ad altre tecnologie di manifattura additiva. La produttività varia in base a parametri come:
- La densità di applicazione del legante.
- Lo spessore di ciascun strato depositato.
Questi fattori ci consentono di ottimizzare la produzione, riducendo i tempi e aumentando l’efficienza complessiva.
Volume di Costruzione
Il nostro sistema è progettato per realizzare componenti con un volume massimo di 350 x 220 x 200 mm, ideale per:
- Prototipi funzionali di alta precisione.
- Produzione in piccole serie industriali.
Questa capacità di costruzione garantisce flessibilità operativa e la possibilità di soddisfare una vasta gamma di esigenze progettuali.
Compatibilità dei Materiali
La tecnologia Binder Jetting 3D di Prinjet è ottimizzata per lavorare con materiali metallici ad alte prestazioni, tra cui:
- Acciai Inossidabili (17-4PH, 304L, 316L): Offrono una resistenza eccellente alla corrosione e ottime proprietà meccaniche, perfette per componenti strutturali e applicazioni in ambienti aggressivi.
- Leghe di Cromo Cobalto: Ideali per applicazioni che richiedono elevata durezza e resistenza all’usura, come strumenti chirurgici e protesi mediche.
- Leghe di Nichel (IN625, IN718): Con proprietà meccaniche superiori alle alte temperature e resistenza alla corrosione, queste leghe sono particolarmente adatte per l’industria aerospaziale e applicazioni industriali avanzate.
Grazie alla nostra selezione di materiali, siamo in grado di offrire componenti personalizzati con elevate prestazioni meccaniche e resistenza chimica.
SCHEDA TECNICA MATERIALI UTILIZZATI
17-4PH Stainless Steel
Caratteristiche tecniche: 17-4PH Stainless Steel
304L Stainless Steel
Caratteristiche tecniche: 304L Stainless Steel
316L Stainless Steel
Caratteristiche tecniche: 316L Stainless Steel
Cobalt Chrome
Caratteristiche tecniche: Cobalt Chrome
Nickel Alloy IN625
Caratteristiche tecniche: Nickel Alloy IN625
Nickel Alloy IN718
Caratteristiche tecniche: Nickel Alloy IN718
Integrazione nei Processi Produttivi Avanzati
La tecnologia di stampa 3D con binder jetting è perfettamente integrabile negli ecosistemi di produzione Industry 4.0, offrendo numerose opportunità di avanzamento:
- Compatibilità con Sistemi CAD/CAM Avanzati: Permette l'utilizzo di strumenti per ottimizzazione topologica e design generativo, migliorando l'efficienza e la qualità dei progetti.
- Integrazione in Linee di Produzione Flessibili: Può essere facilmente implementata in linee di produzione modulari e sistemi di fabbricazione ibridi, adattandosi rapidamente alle esigenze produttive.
- Sinergia con Tecnologie di Monitoraggio e Controllo Qualità: Supporta l'uso di sistemi di monitoraggio in tempo reale e controllo qualità basati su machine learning, garantendo una maggiore precisione e affidabilità nei processi produttivi.