AIM3D, un produttore di stampanti 3D multi-materiale, ha sviluppato una nuova stampante 3D più potente per il suo processo CEM (modellazione di estrusione composita). Il nuovo ExAM 510 presenta un’area di costruzione più ampia, maggiore precisione e velocità di costruzione più veloci rispetto al precedente modello ExAM 255 di AIM3D. Come stampante multimateriale per la produzione additiva, il sistema può stampare fino a tre materiali diversi in parallelo. Il nuovo modello sarà presentato come prototipo al Formnext 2021. Dopo una fase beta con processori pilota, ExAM 510 dovrebbe essere pronto per la produzione in serie in tempo per Formnext 2022, secondo il produttore.
Stabilire nuovi standard con ExAM 510
Come ultima aggiunta alla linea di prodotti dell’azienda di Rostock, la stampante ExAM 510 è un ulteriore sviluppo del modello più piccolo EXAM 255. L’innovativa stampante multimateriale può elaborare fino a tre materiali. Ciò consente due materiali da costruzione e materiali di supporto. La piattaforma di costruzione estesa di 510 x 510 x 400 mm consente una moltitudine di applicazioni. L’area di costruzione può essere riscaldata fino a 200°C per ridurre le sollecitazioni nel componente e per lavorare materiali ad alte prestazioni. Presenta inoltre una velocità di costruzione notevolmente aumentata, a seconda del materiale, fino a 250 cm³/h (quando si utilizza un ugello da 0,4 mm).
Il concetto ExAM 510 consente una precisione significativamente maggiore dei componenti stampati. L’obiettivo dello sviluppo della macchina era ottenere ancora di più dalla tecnologia brevettata dell’estrusore AIM3D. Questa classe di estrusori consente un’uscita fino a 10 volte superiore rispetto agli estrusori di filamenti standard. L’utilizzo di motori lineari e di un letto stabile in ghisa minerale consente un funzionamento estremamente preciso anche a velocità elevate, sfruttando appieno le potenzialità della tecnologia.
Vantaggi di materiali diversi
L’uso di un’ampia gamma di materiali è il particolare fascino dell’ExAM 510. AIM3D equipaggia la macchina con una camera di processo riscaldata appositamente progettata per le plastiche ad alta temperatura. Ciò consente la lavorazione di materie plastiche ad alta temperatura come PEEK, PEI, PSU, PPS, con e senza imbottitura in fibra. L’esperienza corrispondente con gli estrusori era già stata acquisita con l’ExAM 255. Ciò significa che un utente può, ad esempio, elaborare il PEEK, non caricato o riempito con materiale in fibra, direttamente in forma di pellet nella produzione additiva. Ciò si traduce in un enorme vantaggio di costo in termini di materie prime. Riciclare questo materiale è anche molto più semplice ed economico.
Secondo il produttore, un materiale può essere testato in 1 o 2 giorni lavorativi e stabilito per la produzione in 5-10 giorni lavorativi. Il materiale PEEK, ad esempio, dimostra più chiaramente questi elevati risparmi sui costi: se il prezzo del filamento PEEK è di circa 700 €/kg utilizzato su macchine di produzione additiva convenzionali, l’ExAM 510 può utilizzare pellet PEEK, come utilizzato nel classico stampaggio a iniezione. Il prezzo di mercato di circa 50 €/kg per i pellet di PEEK equivale a solo il 7% dei costi dei materiali comparabili o una riduzione dei costi di un fattore 14. Questo apre dimensioni completamente nuove in termini di efficienza dei costi.
Processi e applicazioni
Il Composite Extrusion Modeling (CEM) di AIM3D combina lo stampaggio a iniezione di metalli (MIM), già affermato in tutto il mondo, con le tecnologie di processo della produzione additiva. Questo si basa sia sulla modellazione della deposizione fusa (processo FDM) che sulla fusione laser selettiva (processo SLM), creando così una miscela ottimale di metodi di produzione convenzionali e produzione additiva innovativa.
Il risultato è un processo molto semplice, basato su pellet per stampaggio a iniezione economici e ampiamente disponibili, offrendo al contempo la libertà della produzione additiva senza la necessità di stampi. Il processo CEM non solo riduce significativamente i costi dei materiali, ma riduce anche drasticamente i costi delle macchine. I problemi comuni nella produzione dei metalli, come le sollecitazioni residue, vengono notevolmente ridotti con il processo CEM.
L’azienda implementa anche un processo Fused Granulate Modeling (FGM) che è un processo di produzione additiva e si basa sul processo di strato fuso termoplastico ampiamente utilizzato (FDM/FFF). La testina di stampa elabora i pellet in un sottile filo fuso e lo applica all’area di costruzione. Grazie alla generazione automatica del materiale di supporto, è possibile realizzare anche forme più complesse, consentendo la produzione su misura o la produzione di prototipi nella tecnologia di stampaggio a iniezione. Contrariamente ai comuni processi a strato fuso, come la fabbricazione di filamenti fusi (FFF), FGM non utilizza un filamento elaborato, ma pellet termoplastico per stampaggio a iniezione di produzione in serie convenzionale.
Le classiche aree di applicazione per i materiali polimerici ad alte prestazioni si trovano nel settore automobilistico, nella tecnologia medica o nell’aerospaziale. I clienti pilota di AIM3D provengono da questi settori. Clemens Lieberwirth, CTO di AIM3D: “L’ulteriore sviluppo della nostra macchina brevettata ExAM 255 nell’ExAM 510 rappresenta per noi un salto tecnologico. Quindi si potrebbe dire che ora stiamo offrendo una tecnologia di processo CEM più veloce, più grande, più calda e più precisa per la produzione additiva”.
