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Lavorazione delle polveri per la produzione additiva con miscelatori industriali

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Le apparecchiature di miscelazione, essiccazione sottovuoto e reazione svolgono un ruolo cruciale nella produzione e nel ricondizionamento dei materiali per la stampa 3D in polvere.

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La stampa 3D a letto di polvere procede in successione, strato per strato. Per ogni strato della struttura, viene prima steso un letto di polvere dello spessore desiderato. Successivamente, una fonte di energia controllata con precisione fonde questi ammassi di particelle polverose nelle dimensioni esatte della sezione trasversale. Infine, le polveri in eccesso vengono rimosse, idealmente per essere riutilizzate negli strati successivi.

Per ottenere un prodotto finale funzionale, le polveri utilizzate nella stampa 3D devono essere adeguatamente stabili, in modo che le dimensioni delle particelle, la densità e le caratteristiche reologiche non siano influenzate dal processo di fusione. Allo stesso tempo, ogni fase del processo deve avvenire in rapida successione se si vuole garantire l'efficienza dei costi. La rapidità di lavorazione è solitamente favorita dall'impiego di un trasporto pneumatico, che spesso può comportare un elevato grado di abrasione. Per questo motivo, le polveri polimeriche utilizzate per la stampa 3D devono essere condizionate in modo esperto.

Questa stessa sfida si applica alla microsinterizzazione laser selettiva, un processo di produzione 3D che utilizza polveri metalliche. I materiali metallici vengono depositati nel letto di polvere per mezzo di una racla, un processo che spesso richiede molto tempo. Le caratteristiche di fluidità dei materiali giocano un ruolo decisivo nell'omogeneità del letto di polvere. Le polveri devono essere il più possibile scorrevoli, richiedendo una forma sferica delle particelle e una distribuzione granulometrica ristretta. Inoltre, gli agglomerati devono essere eliminati per evitare la formazione di difetti laminari o lineari nel componente finito. La maggior parte delle polveri metalliche utilizzate nella stampa 3D sono coesive e hanno una dimensione delle particelle inferiore a 10 µm, il che significa che tendono ad agglomerarsi e ad aderire alla racla o alla superficie di lavoro. Sebbene questo fenomeno sia discutibile, è anche difficile da evitare.

Per evitare la formazione di agglomerati indesiderati, le polveri per la stampa 3D possono essere rivestite con additivi nanoscopici come mezzo di condizionamento. Tale processo di condizionamento viene eseguito preferibilmente in un miscelatore di precisione automatizzato o in un processore a letto fluido, dove è meno probabile che si formino agglomerati e agglomerati indesiderati e dove è possibile migliorare le caratteristiche di fluidità delle polveri.

Il ruolo di miscelatori, essiccatori sotto vuoto e reattori di sintesi nella produzione di polveri per la stampa 3D

Le apparecchiature di miscelazione, essiccazione e reazione svolgono un ruolo importante nella metallurgia delle polveri e nella preparazione dei polimeri per la stampa 3D. Questi dispositivi devono essere incredibilmente precisi, perché è possibile creare un rivestimento nanoscopico su ogni singola particella solo aggiungendo l'agente di rivestimento alla miscela in dosi minime come soluzione o sospensione debole.

L'integrazione omogenea degli agenti di rivestimento negli ingredienti sfusi comporta la creazione di livelli uniformi di umidità all'interno della polvere. Per ottenere questo risultato, ogni singola particella deve essere bagnata. Se la fase liquida deve essere essiccata, il rivestimento deve rimanere uniformemente distribuito sulla superficie di ogni particella. L'ideale è che il processo di essiccazione avvenga sotto vuoto, riducendo la durata e il calore.

amixon® offre soluzioni testate sul campo per queste complesse sfide di lavorazione, grazie a oltre 37 anni di esperienza. Le nostre apparecchiature di miscelazione sono in grado di miscelare in modo omogeneo anche solo 100 g di fuliggine nanodispersa in 35 tonnellate di polveri metalliche. Quasi ogni apparecchiatura di lavorazione creata da amixon® è un prototipo unico nel suo genere, in parte grazie a dettagli minuscoli ma decisivi, progettati per le specifiche esigenze di lavorazione dei nostri clienti di diversi settori industriali. Offriamo agli utenti finali consulenze approfondite con i nostri ingegneri di processo, dando loro l'opportunità di discutere i loro specifici criteri di lavorazione in modo estremamente dettagliato. Queste consulenze, il cui contenuto è protetto da rigorosi accordi di riservatezza, si rivelano incredibilmente vantaggiose per i nostri clienti.