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Fraunhofer inventa un nuovo metodo per la serigrafia (screen printing) 3D dei metalli

Ogni volta che siete a una fiera dedicata alla manifattura additiva, e vedete lo stand del Fraunhofer Institute, potete essere certi che, se vi fermate, vi mostreranno una nuova tecnologia, o un nuovo approccio, innovativo. Il 3D Printing di Dusseldorf ne ha dato l’ennesima conferma, visto che Fraunhofer ha presentato un nuovo processo produttivo per la serigrafia (screen printing) di parti metalliche di alta precisione.

Il processo, sviluppato in collaborazione con Bauer Technologies, permette la produzione di massa di piccole parti metalliche con dettagli che non potrebbero essere prodotti con le tecnologie SLM o binder jetting a letto di polvere.

“La serigrafia (screen printing) 3D è un processo molto promettente per la produzione di parti metalliche con strutture chiuse piccole precise e poco costose,” ha spiegato Sebastian Riecker dell’IFAM (Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials) di Fraunhofer. “I vantaggi di questa tecnologia sono dati dal fatto che permettono la produzione di parti a struttura complessa e di molte parti diverse in modo simultaneo. Possiamo usarlo per modellare strutture fino a una scala micrometrica e per applicazioni con sistemi in vari materiali. Il processo offre anche un’alta riproducibilità che lo rende ideale per la produzione di massa”.

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A giudicare da quanto esposto nello stand di Fraunhofer, i vantaggi non finiscono qui. Riecker ha mostrato un insieme di canalette chiuse per scambiatori di calori con spazi e pareti così sottili che sarebbe molto difficile, se non impossibile, riprodurli con processi basati su letto di polvere. Il pezzo finale richiede una lavorazione col calore ma nessun processo successivo e la qualità della superficie è il più vicino possibile alla forma finale.

Il diametro delle cellule arriva fino a 0.1 mm fino a qualsiasi dimensione definita dall’utente, mentre l’altezza delle cellule va da parecchi millimetri ad alcuni centimetri (la tecnologia non è adatta per parti molto alte). Lo spessore delle pareti può facilmente arrivare fino a 50 micron (con un Massimo di 1000 micron).

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La serigrafia (Screen printing) lavora con una pasta (a “powder/binder slurry”) costituita da polveri metalliche. Queste possono essere sia atomizzate, quindi perfettamente sferiche, sia dendritiche, cioè irregolari ma comunque in grado di combinarsi tra loro nel materiale pastoso. I materiali disponibili includono l’acciaio inossidabile, il rame, il titanio, i metalli duri, leghe leggere e anche metalli sinterizzati. La massa stampabile passa attraverso una “maschera generata in modo automatico da un file CAD”  per una stampa strato su strato.

Esempi di applicazioni spaziano in tutti i campi in cui la manifattura additiva è generalmente implementata,compresi il settore aerospaziale, la gestione dell’energia, l’ingegneria di precisione meccanica, l’elettronica e l’industria automobilistica. Includono componenti modulari per il trasporto di gas e petrolio, supporti per catalizzatori, costruzioni leggere di alta precisione, micro meccanica, scambiatori di calore e isolanti, elettrodi, bio-protesi e persino gioielli.

Sempre più la stampa 3D si sta trasformando in uno “stato della mente” più che in una tecnologia, con sempre nuovi approcci che non possono essere rimpiazzati da altri esistenti. Il numero di tecnologie si sta moltiplicando invece di consolidarsi in pochi processi dominanti e questo perché la stampa 3D non è solo una nuova tecnologia di produzione, ma, piuttosto, un modo completamente nuovo di fare le cose.

E questo è quello che fanno da Fraunhofer.

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version. Inoltre sono Senior Analyst di SmarTech Analysis, una delle più importanti realtà al mondo attive nella rilevazione di dati e previsioni di mercato relative ai vari segmenti verticali dell'industria della manifattura additiva.

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