Linde presenterà una soluzione chiavi in ​​mano per la stampa di parti in nitinol

Il gigante del gas Linde esporrà una serie di tecnologie a gas al Formnext di quest’anno (15-18 novembre), tra cui la sua miscela di gas su misura sviluppata appositamente per ottimizzare la stampa nei processi di fusione a letto di polvere laser; soluzioni pionieristiche di atomizzazione a gas per la produzione di polvere metallica; la sua offerta chiavi in ​​mano per aiutare ad accelerare l’uso della lega speciale nitinol, oltre all’opportunità di discutere in modo confidenziale di tecnologie innovative per combattere il mercato delle parti fabbricate con additivi contraffatti.

“Linde è stata a lungo un pioniere nello sviluppo di tecnologie innovative del gas per ottimizzare i processi di produzione”, ha dichiarato Pierre Forêt, direttore associato della produzione additiva, Linde. “In questo mondo in rapida evoluzione della produzione additiva, siamo lieti di presentare alcune delle nostre soluzioni più innovative a Formnext”.

Soluzione chiavi in ​​mano per la stampa al nitinol

Il nitinol (NiTi) è una lega metallica di nichel e titanio 50/50 con proprietà uniche, tra cui superelasticità ed “effetto memoria di forma”, il che significa che può cambiare forma quando viene riscaldata e tornare alla sua forma originale quando viene raffreddata. Sempre più utilizzato nelle industrie mediche e dentistiche per impianti ortopedici, stent e parti ortodontiche, e nel settore aerospaziale per i pannelli solari, i produttori di prodotti in nitinol affrontano sfide in quanto sono difficili da lavorare e la progettazione del prodotto è limitata a strutture semplici. Inoltre, la lavorazione tradizionale comporta un’eccessiva usura dell’utensile, elevate forze di taglio e degradazione della superficie. Sebbene la produzione additiva con fusione di polvere a letto laser (LBPF) offra maggiore libertà di progettazione ed efficienza produttiva, ci sono ancora problemi da superare quando si stampa con nitinol.

La vaporizzazione del nichel durante il processo abilitato al laser può portare a una diminuzione del rapporto nichel/titanio, aumentando così la temperatura di trasformazione. Inoltre, l’assorbimento di ossigeno all’interno del materiale può anche influenzare la temperatura di trasformazione, incidendo negativamente sulla memoria di forma e influenzando le prestazioni complessive dell’applicazione prevista. Anche l’ossidazione superficiale può essere un problema, il che significa che la parte necessita di una significativa pulizia post-produzione. Per evitare entrambi i problemi, è fondamentale ridurre la quantità di ossigeno nella camera di stampa. Per garantire un rigoroso controllo dei livelli di ossigeno, Linde e 3D Medlab hanno collaborato per ottimizzare l’atmosfera di stampa utilizzando il sistema di monitoraggio dell’ossigeno di precisione ADDvance O2 di Linde e la miscela di gas di processo ADDvance Laser230.

ADDvancing AM

Anche dopo lo spurgo più rigoroso dell’atmosfera della camera di stampa, è possibile che siano ancora presenti piccole impurità. Variazioni estremamente ridotte nei livelli di ossigeno possono influire sulle proprietà meccaniche delle leghe sensibili all’ossigeno, incluso l’invecchiamento indotto dal processo della polvere metallica. ADDvance O2 precision fornisce un’analisi continua dell’atmosfera gassosa. Riconoscendo concentrazioni di O2 fino a 10 ppm, ADDvance O2 precision avvia un processo di spurgo automatico per mantenere condizioni atmosferiche ottimali.

Una miscela di gas su misura sviluppata appositamente per ottimizzare i risultati di stampa nei processi di fusione laser a letto di polvere (LPBF), il gas di processo ADDvance® Laser230 combina l’argon con l’elio per ridurre la rideposizione delle particelle, la porosità e la perdita di polvere fino al 20%. Inoltre, aumenta il ciclo di vita della stampante e, con un minor numero di cambi di filtri richiesti, consente anche di risparmiare sui tempi di manutenzione. Inoltre, mitiga la formazione di fumi e accelera i tempi di ciclo, rendendo il processo di stampa più sicuro e abbassando il costo per pezzo. È indipendente dalla lega e ideale per la produzione additiva di strutture reticolari.

Una soluzione abilitata per il gas per il binder jetting, ADDvance Sinter250 ottimizza le atmosfere di sinterizzazione per evitare l’ossidazione nella modellazione della deposizione fusa in metallo (FDM). Linde ha sviluppato una gamma di gas altamente personalizzati, da argon e idrogeno puri a speciali miscele di gas argon/idrogeno per il controllo avanzato dell’atmosfera. ADDvance® Sinter250 è ideale per garantire l’integrità e la resistenza delle parti stampate da polveri di acciaio inossidabile.

Quando si producono polveri metalliche, è necessario iniettare grandi volumi di gas ad alte pressioni attraverso un ugello. Utilizzando un riscaldatore per aumentare la temperatura del gas a diverse centinaia di gradi, il gas può muoversi a velocità più elevate attraverso l’ugello, consentendo la creazione di polveri più fini o consentendo un consumo di gas ridotto. Il riscaldatore a gas può essere adattato e Linde offre una soluzione chiavi in ​​mano che include riscaldatore, pannello di controllo e alimentazione del gas.

Il laboratorio del banco di prova, che sarà operativo nel marzo 2023, consentirà di testare i parametri del gas su scala industriale per far progredire la comprensione del comportamento del gas quando utilizzato in un tipico atomizzatore di polvere metallica. Poiché le innovative tecnologie di produzione additiva hanno fatto progressi significativi nel processo stesso, la domanda di nuove polveri metalliche è cresciuta in modo significativo.

Pur essendo di dimensioni enormi e richiedendo investimenti multimilionari, gli atomizzatori di polvere metallica standard non sono adatti per l’osservazione e l’analisi del comportamento del gas poiché i parametri vengono adattati.

Il nuovo laboratorio di Linde non è solo una versione in scala molto più piccola (1,60 metri di altezza) di un tipico atomizzatore, ma dispone di finestre, illuminazione, telecamere ad alta velocità e immagini schlieren appositamente adattate[1] che consentono la sorveglianza e l’acquisizione dei dati di ogni cambiamento di un parametro del gas. Non si basa sull’introduzione di metallo fuso, ma utilizza i dati del processo simulato per fornire la prova del comportamento del gas in determinate condizioni. I diversi parametri da valutare includono il tipo e il volume del gas, la pressione e la temperatura, con l’atomizzatore miniaturizzato in grado di commutare rapidamente per analizzare centinaia di combinazioni in pochi minuti.

Il laboratorio consentirà a Linde di sviluppare nuove tecnologie per migliorare il processo di atomizzazione, in particolare aumentando la resa e la stabilità del processo. Linde collaborerà anche con produttori di polveri e OEM per aiutarli a testare specifici comportamenti del gas sul banco di prova, consentendo loro di aumentare i risultati sui loro grandi atomizzatori.

Con catene di fornitura globali spesso vaste e complesse che supportano le industrie manifatturiere, parti fraudolente e di qualità inferiore possono entrare in quella catena, con conseguenti prestazioni scadenti o, nei casi peggiori, guasti catastrofici. Linde invita i visitatori a Formnext per discussioni riservate su come Linde può aiutare a identificare parti contraffatte e garantire l’affidabilità delle parti.