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La tecnologia a getto di nano particelle metalliche di XJet cambierà tutto

L’industria della stampa 3D è un’industria dove ogni nuova idea e ogni nuovo approccio, può essere potenzialmente rivoluzionario. Non è un’esagerazione, la manifattura additiva sta cambiando il nostro modo di pensare agli oggetti fisici e alla stessa materia. La tecnologia a getto di inchiostro metallico di XJet può essere uno dei cambiamenti più significativi ad oggi.

Mentre l’innovazione procede molto velocemente in questo settore industriale, la verità è che nella stampa 3D a metallo (che è il segmento che sta crescendo più rapidamente) nulla di nuovo è stato inventato di recente. Lo scorso decennio è stato dedicato soprattutto all’ ottimizzazione di processo di due tecnologie principali: la fusione a letto di polvere (powder bed fusion) e binder jetting.

In ogni caso l’evoluzione delle tecnologie di stampa 3D e della scienza dei materiali è progredita a un punto tale che i ricercatori stanno cominciando a trovare nuovi modi per “giocare” con i materiali metallici usando la nanotecnologia e trovando nuovi modi per stamparla. Abbiamo cominciato a vedere paste metalliche estruse attraverso “dispositivi di biostampa” come quello della Voxel8 o il bioplotter 3D della EnvisionTEC, e anche mescolati con le plastiche.

Oggi possiamo estrudere metalli, fonderli, fissarli, perché non stamparli a getto di inchiostro? Questo è quello che il fondatori di XJet hanno cominciato a chiedersi circa dieci anni fa. Ora ci stiamo avvicinando di molto alla risposta a questa domanda.

Quando ho sentito parlare per la prima volta della tecnologia di XJet ho pensato subito che questo processo di stampa a getto di metalli fosse rivoluzionario. Poco dopo ho avuto la fortuna da incontrare, al formnext di Francoforte e grazie ad alcuni contatti in Stratasys, il CBO dell’azienda, Dror Danai. Poiché avevo già in programma di andare in Israele ho organizzato una visita di persona.

xjet team

Sono stato al quartier generale di XJet a Rehovot, il polo tecnologico vicino a Tel Aviv, dove Stratasys, HP-Indigo e parecchi altri giganti tecnologici hanno i loro quartier generali (vicino all’ Istituto di Scienze Weizmann). È uno dei luoghi con la più alta concentrazione di cervelli al mondo Mi aspettavo di trovare un piccolo ufficio con alcuni disegni e schemi. Invece quello che ho trovato è una struttura a più piani ben arredata, dedicata alla ricerca e sviluppo, con parecchi ingegneri e chimici, e laboratori con attrezzature per centinaia di migliaia (se non milioni) di dollari. E le macchine XJet già al lavoro.

Cosa significa stampare a inchiostro nano particelle metalliche? È un po’ complesso e non sono in grado di spiegare tutti i dettagli, visto che non ho registrato tutte le informazioni. È una tecnologia totalmente nuova e non un’evoluzione della tecnologia Polyjet, innanzitutto perché non è c’è alcuna fase di polimerizzazione tramite UV e perchè vengono usate temperature elevate. Un modo possibile per comprenderla è quello di pensare di costruire un castello di sabbia facendo cadere sabbia umida che si secca e si solidifica mentre viene depositata.

wet sand

L’inchiostro a metallo viene emesso attraverso testine di stampa piezoelettriche come nelle altre tecnologie inkjet. L’inchiostro è fondamentalmente una miscela di nanoparticelle di metallo in un liquido. Offre parecchi vantaggi rispetto alle tecnologie basate sul letto di polvere (sia laser sia binder). Uno è che può usare particelle di dimensioni diverse, che si auto organizzano in modo da creare una struttura completamente densa, ancora più delle regolari microscopiche polveri atomizzate. Un altro è che non c’è bisogno di atmosfere inerti, di gas argon o di vuoti poiché il processo XJet uso lo stato liquido e non quello solido. Questo lo rende un processo più sicuro.

Un vantaggio ulteriore è dato dal fatto che, visto che non serve il letto di polvere, si può usare solo il materiale strettamente necessario con minore spreco e meno costi, e questo è molto importante specialmente per i metalli più costosi e preziosi. E non finisce qui. La tecnologia Xjet è anche significativamente più precisa nella risoluzione dell’asse Z rispetto a qualunque altra tecnologia per i metalli. I pezzi che mi ha mostrato Dror erano incredibilmente dettagliati (non posso rivelare l’esatto spessore delle pareti ma non ho mai visto nulla di simile) e perfettamente lisci appena usciti dalle macchine.

metal xjet

Uno svantaggio, d’altro canto, potrebbe essere il bisogno di una post lavorazione in una fornace metalli più resistenti al calore. Comunque secondo l’opinione del team di XJet è più facile automatizzare la sinterizzazione in post-processo rispetto alla fresatura e alla pulizia del letto richiesto per le tecnologie a polvere.

XJet ha alcuni grandi investitori molto seri alle spalle. Il supporto è cresciuto con l’avvicinarsi della data di lancio commerciale. Parecchi clienti di alto profilo sono già in coda. Sono già stati spesi milioni in ricerca e sviluppo ma c’è dietro una strategia molto accurata che proviene dalle notevoli esperienze precedenti del gruppo di XJet. Hanan Gothait, il CEO, ha cofondato Objet, che dopo l’acquisizione da parte di Stratasys è diventata leader nell’ industria della stampa 3D.

Objet è nata come una piccola startup ed è cresciuta fino a diventare un’azienda multi milionaria in un settore industriale che era solo una piccolo frazione di quello che è ora. Tutta questa esperienza e capitali ancora maggiori sono ora usati per costruire un’azienda che è decisamente impostata per diventare, entro il prossimo decennio, il leader nel settore della stampa 3D a metallo. Hanan e tutto il gruppo sono qui per portare un grande cambiamento e ne sono molto appassionati.

Non credo che – ance se raggiungerà tutti I suoi obbiettivi – XJet sostituirà tutte le tecnologie a letto di polvere e deposizione di energia. Proprio come la manifattura additiva non sostituirà le tradizionali tecniche produttive. In ogni caso darà ai produttori possibilità senza precedenti e potrebbe realmente lanciare la stampa 3D in una nuova era. Il conto alla rovescia è già iniziato.

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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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