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Stampa 3D in metallo – la rivoluzione della stampa 3D

La stampa 3D in metallo con stampanti 3D FDM è finalmente possibile!

Abbiamo testato i filamenti BASF Ultrafuse 316L e BASF  Ultrafuse 17-4 PH.

Con questi filamenti BASF rende possibile la stampa 3D di parti in metallo anche ad utenti che possiedono stampanti 3D FDM prosumer. Noi abbiamo stampato i filamenti BASF con Ultimaker S5 e risultati sono stati incredibili!

I requisisti di stampa di questi filamenti possono essere soddisfatti da quasi tutte le stampanti in grado di estrudere materiali caricati: la temperatura di estrusione è tra i 230° e i 250°, piano riscaldato, utilizzo di un additivo Magigoo per migliorare l’adesione al piano, ugelli in acciaio rinforzati, altezza del layer tra 0.1mm e 0.2mm.

Se vuoi scoprire come stampare i filamenti BASF in metallo leggi questo articolo.

Servizi offerti da Ciano Shapes

Stampa 3D in Ultrafuse 316L/17-4 PH + Trattamenti di Debinding e Sinterizzazione, tramite l’invio del file STL/STEP del componente da stampare

Trattamenti di Debinding e Sinterizzazione, tramite l’invio del componente già stampato.

Guida al design ottimizzato per i trattamenti di Debinding e Sinterizzazione.

Come modellare i pezzi da stampare in 316L o 17-4 PH

Le dimensioni del pezzo influenzano la stabilità del componente durante i processi di D&S.
Il fattore limitante è il carico dovuto alla forza di gravità.

Fino a 100 mm per ogni lato il risultato è assicurato!

Per evitare il collasso strutturale l’altezza non deve superare più di 3 volte lo spessore della base e il minimo spessore pareti non deve essere inferiore a 8 decimi di millimetro (c = 0.8mm).

Per evitare che i fori si occludano durante la sinterizzazione è importante osservare che il gap tra 2 parti sia sempre superiore a 0,7 mm.

Per i fori stampati in verticale, oltre gli 8 mm di diametro occorrerà inserire i supporti.

NOTE: in caso di invio pezzi già stampati a Ciano Shapes, questi dovranno includere anche i supporti stampati con lo stesso materiale metallico usato per la stampa. I supporti non vanno rimossi!

 

PARAMETRI DI STAMPA

  • Temperatura di Estrusione 240-250°C
  • Temperatura Piano 90-120°C
  • Camera Chiusa (se disponibile) e Raffreddamento Spento
  • Altezza Layer Consigliata < 0,15mm per avere gap piccoli tra i Layer

Post processing dei pezzi stampati con filamenti in acciaio BASF

Il processo per ottenere un vero e proprio pezzo in metallo stampato in 3D è costituito da 3 fasi:

  1. Stampa 3D del pezzo
  2. Debinding
  3. Sinterizzazione

 

ultrafuse 316L

In 3 passaggi, stampa FFF, debinding e sinterizzazione, si otterrà una reale parte in metallo

Stampa 3D del pezzo – green part

Ogni stampa 3D ben riuscita parte con un buon modello 3D. Indipendentemente dal software di modellazione utilizzato, il risultato deve essere leggibile dal software di preparazione della stampa “slicers” e deve considerare alcuni parametri che permettono l’ottimizzazione della stampa.

Sebbene, in linea di principio, possa essere prodotta quasi geometria immaginabile, per evitare frequenti modifiche e un processo di “trial and error”, vengono di seguito forniti i parametri di stampa consigliati:

Bisogna, inoltre, considerare che le parti da stampare vengano orientate sul piano di stampa per minimizzare la creazione di supporti.

 

Debinding – brown part

Ultrafuse 316L e Ultrafuse 17-4 PH si basano su due post lavorazioni per garantire la rimozione rapida e controllata del materiale legante primario. Una volta che il legante a base di polimeri è stato rimosso, la parte ottenuta si chiama “brown part” ed è pronta per il processo di sinterizzazione che la renderà una parte metallica a tutti gli effetti.

Il debinding è la rimozione dei leganti necessari per consentire il processo di stampa. Il debinding è un processo termochimico in cui le parti stampate sono esposte all’acido nitrico gassoso (HNO3) in atmosfera di azoto e riscaldate. L’obiettivo del debinding è quello di rimuovere il legante nel minor tempo possibile con il minor impatto sulla parte finale.

Il debinding rimuove il materiale legante più velocemente rispetto ai tradizionali processi industriali (1-2 mm/h per ogni superficie esterna.

ultrafuse 316L pezzo in metallo

Brown part stampata con BASF Ultrafuse 316L

Sinterizzazione – white part

Le brown part sono relativamente porose e richiedono una sinterizzazione per essere trasformate in un materiale densificato solido. La sinterizzazione consolida e forma una massa solida di materiale grazie al calore senza sciogliere il materiale, mantenendo così la forma della parte.

La sinterizzazione in atmosfera di idrogeno puro consente la produzione di un componente in acciaio inossidabile completamente denso. A causa della sua transizione da brown part porosa a uno stato “withe part” denso, le dimensioni della parte sono ridotte. Questa riduzione delle dimensioni è in genere indicata come shrinkage e deve essere considerata durante la fase di progettazione.

 

 

Pezzo in metallo stampato in FDM con BASF Ultrafuse 316L

Parti meccaniche in metallo

Pezzi di scacchi in metallo

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