Stampa 3D con metallo e laser - produzione additiva per applicazioni industriali
Che cos'è la stampa 3D con metallo e laser?
La stampa 3D con metallo e laser è una delle tecnologie più importanti della produzione additiva. Il processo apre nuove possibilità per la produzione industriale di componenti complessi. Soprattutto per le grandi strutture, le riparazioni o la produzione ibrida, la costruzione additiva offre vantaggi decisivi rispetto ai processi di produzione convenzionali.
Una tecnologia chiave in questo settore è il rivestimento laser, noto a livello internazionale anche come laser cladding, deposizione di energia diretta (DED) o deposizione laser di metalli (LMD). In questo processo, il materiale metallico di riempimento - sotto forma di filo o di polvere - viene introdotto in un pool fuso generato dal laser e forma un nuovo strato di materiale dopo la solidificazione.
Nel campo della deposizione a energia diretta, si distingue anche la forma in cui il materiale viene alimentato. Si parla di:
- DED-Filo (DED-W) - produzione additiva basata sul filo metallico
- DED-Powder (DED-P) - produzione additiva basata su polveri
A differenza dei processi additivi basati su letto di polvere, la stampa 3D metallica con laser è particolarmente adatta per componenti di grandi dimensioni, alte velocità di costruzione e processi ibridi che coinvolgono la produzione additiva e la lavorazione meccanica.
Come funziona la stampa 3D metallica con il laser?
Nella fabbricazione additiva con il laser, il materiale aggiuntivo - di solito filo o polvere - viene introdotto continuamente in un pool di fusione laser. Il raggio laser focalizzato fonde il materiale localmente, facendo sì che il materiale additivo si leghi metallurgicamente al materiale di base.
Applicando ripetutamente il materiale, si crea passo dopo passo una struttura tridimensionale.
Il processo consente un elevato grado di flessibilità nella produzione di componenti metallici e viene utilizzato per applicazioni quali
- Produzione di prototipi
- Riparazione e rifabbricazione
- Produzione di strutture metalliche complesse
- Produzione ibrida con lavorazione CNC (produzione ibrida)
Per ulteriori informazioni sul processo di base, consultare la nostra pagina sulla deposizione laser di metalli.
Video: Scoprite la stampa 3D con metallo e laser
Perché la deposizione laser di metalli a filo è particolarmente adatta alla stampa 3D?
Nella fabbricazione additiva a filo, il filo metallico viene alimentato continuamente nel bagno di fusione laser. Questo processo è caratterizzato da un'efficienza del materiale particolarmente elevata, poiché il filo è completamente incorporato nel processo.
I processi additivi con filo consentono un utilizzo del materiale quasi al 100%. Tra i vantaggi principali figurano:
- elevati tassi di accumulo
- elevata efficienza del materiale
- semplice gestione del materiale
- basse perdite di materiale
- formazione stabile dello strato
Ciò rende la deposizione laser di metalli a filo particolarmente adatta per la produzione di strutture metalliche di grandi dimensioni o per applicazioni che richiedono un elevato deposito di materiale.
In che modo un'alimentazione a filo coassiale garantisce processi di produzione additiva stabili?
Un'alimentazione precisa e riproducibile del materiale è fondamentale per la stabilità dei processi di produzione additiva.
Con CoaxPrinter , Precitec offre una testa di lavorazione per la saldatura a deposizione laser a filo in cui il filo viene alimentato coassialmente al raggio laser. In questo modo il filo viene alimentato in modo uniforme nel bagno di saldatura, indipendentemente dalla direzione di movimento del processo.
L'alimentazione coassiale del filo consente la formazione di strati stabili e la deposizione uniforme del materiale, anche con traiettorie complesse. Di conseguenza, è possibile produrre strutture di componenti di alta qualità e strati praticamente privi di pori con un'elevata stabilità di processo.
In quali settori viene utilizzata la stampa 3D laser?
La produzione additiva con il laser è oggi utilizzata in numerosi settori industriali. Questa tecnologia offre grandi vantaggi, in particolare quando sono necessari componenti metallici complessi o componenti esistenti da migliorare dal punto di vista funzionale.
Le aree di applicazione tipiche sono
- Aerospaziale
- Energia e tecnologia delle turbine
- Industria automobilistica
- Ingegneria meccanica
Un'altra importante applicazione è l'espansione funzionale di componenti esistenti, in cui strutture aggiuntive vengono costruite appositamente su un corpo di base.
La produzione additiva con il laser consente quindi nuove libertà di progettazione, riduce il consumo di materiale e apre nuove possibilità di produzione ibrida e di processi di riparazione.
