Panoramica del processo di stampa 3D: getto di legante metallico

Che cos’è il getto di legante metallico? Come funziona?

Il getto di legante metallico (MBJ) è un processo di stampa 3D multifase che produce componenti metallici legando le particelle di polvere metallica con un legante liquido. A differenza della DMLS, l’MBJ crea i componenti senza fondere la polvere metallica durante la stampa. Questo processo può produrre metalli compositi, come una combinazione di 60% di acciaio inox e 40% di bronzo, o metalli a lega singola. La sua capacità di annidare molti componenti all’interno di una singola costruzione lo rende un’alternativa economicamente vantaggiosa a metodi tradizionali come lo stampaggio a iniezione dei metalli, la pressofusione e la fusione a cera persa.

Fase 1: realizzazione dei componenti “verdi”

Il processo inizia con la stampa di strati da 0,1 mm (0,004″), con il legante depositato con precisione sulla polvere metallica per formare il componente strato per strato. I componenti “verdi” risultanti sono fragili e richiedono una manipolazione attenta durante la rimozione della polvere in eccesso.

Fase 2: post-elaborazione

• Metalli compositi infiltrati con bronzo: i componenti “verdi” vengono collocati in un forno dove il bronzo sostituisce il legante, fondendo la polvere in un composito resistente. Questi componenti richiedono la creazione di uno stoppino sacrificale per consentire l’infiltrazione del bronzo, che viene rimosso dopo la fase in forno. I componenti finiti presentano una finitura da grigio opaco a bronzo, con post-elaborazione opzionale per un aspetto più rifinito. Durante la fase in forno, i componenti si restringono leggermente.

• Metalli a lega singola: alcuni metalli possono essere completamente sinterizzati senza la fase di infiltrazione del bronzo, tramite un processo di debinding e forno, ma subiscono un restringimento significativo. Presentano una finitura opaca con una lucentezza metallica e possono essere post-elaborati per migliorare la qualità superficiale.

Libertà di progettazione

I componenti in getto di legante metallico non richiedono strutture di supporto, il che può offrire maggiore flessibilità progettuale rispetto ad altri processi di stampa 3D. È tuttavia importante notare che caratteristiche come canali e spazi devono essere progettate in modo da consentire la rimozione del materiale senza forzature eccessive. Il materiale residuo all’interno di canali o elementi stretti diventerà metallo solido dopo la fase in forno. I fattori di restringimento sono sempre un aspetto da considerare per i componenti in getto di legante metallico, ed è spesso necessario realizzare più prototipi o iterazioni progettuali per ottimizzare un insieme di caratteristiche ai fini della produzione.

MBJ

Getto di legante metallico

Vantaggi Parti metalliche a basso costo Parti funzionali ad alta resistenza Non richiede supporti in fase di stampa Tempi di produzione ridotti per le parti metalliche

Svantaggi Minore precisione dovuta al restringimento da sinterizzazione Porosità maggiore rispetto ad altri processi di stampa metallica Scelta limitata dei materiali Non adatto a parti piatte di grandi dimensioni o con elementi ad alto rapporto di forma