Migliora il tuo processo Metal Additive Manufacturing con le tecnologie Rivoira

Additive Manufacturing

La necessità di rispondere all’esigenza di controllare e mantenere a livelli estremamente bassi di Ossigeno e umidità ha portato Rivoira grazie al laboratorio R&D di Taiyo Nippon Sanso a sviluppare una serie di tecnologie corollarie al processo Additive. Vediamole insieme.

L’armadio di stoccaggio polveri 3D Pro® Cabinet

Una potenziale fonte di ossigeno e umidità è sicuramente la polvere metallica. Infatti durante la stampa le elevate temperature (oltre i 700°C) causano il desorbimento da parte della polvere di tutti gli inquinanti che ha adsorbito durante lo stoccaggio. Inoltre proprio le caratteristiche fisiche della stessa la rendono facilmente “aggredibile” da agenti esterni: le granulometrie variano nel range 15-63 µm e la presenza di un’alta area superficiale favorisce la formazione di cluster in presenza soprattutto di acqua, cioè umidità.

Anche il tipo di materiale influisce sulla quantità di acqua adsorbita durante i periodi di non utilizzo: titanio, alluminio e rame sono più reattivi all’acqua rispetto ad esempio ad un acciaio inox. E’ importante anche non stoccare le polveri direttamente in macchina, perché durante i periodi di inattività la stampante stessa incamera ossigeno ed umidità.

Rivoira ha sviluppato quindi un armadio ad atmosfera inerte (in Argon o Azoto) per stoccare correttamente le polveri senza esporle ad alcun inquinante atmosferico. E’ disponibile anche in versione con piani riscaldati in modo da rendere più efficiente e veloce il desorbimento delle impurezze che vengono rimosse grazie alla presenza del gas inerte. Inoltre, vengono monitorati in continuo i contenuti di Ossigeno e umidità all’interno dell’armadio stesso mediante telemetria. In questo modo anche da remoto è possibile controllare e gestire questi parametri.

Il percorso del gas dalla bombola alla stampante e il suo filtraggio

Come abbiamo visto nei precedenti articoli, il gas riveste un ruolo fondamentale nel processo di metal Additive Manufacturing. E’ importante quindi che esso arrivi in macchina privo di inquinanti. Queste impurezze presenti nel gas in ingresso provengono dall’esterno, attraverso tubi di connessione bombola/stampante non idonei. Per evitare questo Rivoira ha sviluppato 3D Pro® Dry Tube, un tubo di connessione multistrato non poroso, in grado di evitare la permeabilità ai più comuni inquinanti atmosferici. E’ un tubo ad alta pressione che permette non solo di mantenere il gas puro ma anche di ridurre i tempi di lavaggio pre-stampa necessari per permettere l’inizio del job.

Per evitare ulteriormente l’ingresso di inquinanti in camera trasportati dal gas, grazie alla sua centenaria esperienza nel mondo della saldatura Rivoira ha sviluppato 3D Pro® Purifier, una cartuccia filtrante in grado di trattenere inquinanti e impurezze fino al di sotto della soglia di 1 ppm e può essere posta poco prima del gas inlet in camera o anche in ingresso ai forni di trattamento termico a valle delle tecnologie di tipo FDM.  

Ottimizzazione del percorso del gas in camera grazie al ricircolo efficace

Nei precedenti articoli abbiamo visto qual è il ruolo di ciascun gas nel processo di Additive e in particolare per il processo a letto di polvere, il suo flusso deve permettere la rimozione efficace di fumi di saldatura e impurezze generate durante la stampa. Comunemente il gas viene filtrato dalle impurità solide e da quelle gassose, e in base al contenuto di Ossigeno in camera viene immesso gas “fresco”. Grazie al nostro sistema avanzato di ricircolo denominato 3D Pro® Recirc Advanced System parte del gas di ricircolo viene prelevato e purificato attraverso un sistema assorbente che lavora in discontinuo. Il gas purificato viene successivamente reimmesso in macchina e in questo modo viene continuamente ridotto il contenuto di Ossigeno e umidità che il gas può trasportare in uscita dalla camera di stampa. I sensori di Ossigeno rileveranno così sempre meno inquinanti riducendo il reintegro con meno gas “fresco” e di conseguenza, riducendo i consumi di gas della macchina. Il 3D Pro® Recirc Advanced System, l’unico che prevede una modifica alla stampante, stabilizza le variazioni dei contenuti di Ossigeno ed umidità durante il job, assicurando sempre un’atmosfera priva di inquinanti.

Gestione automatica dei pacchi/bombole in uso e in scorta

Il gas di supporto alla stampa può essere fornito in diversi modi: tramite bombole, pacchi bombole o approvvigionamento liquido. Tranne che per quest’ultimo caso, in cui lo stoccaggio avviene in serbatoi, le bombole e i pacchi bombole hanno una durata decisamente più limitata. Come essere sicuri di avere un’autonomia sufficiente con questo tipo di stoccaggio, in grado di supportare l’intero job di stampa? Rivoira a supporto delle richieste del mondo Additive mette a disposizione un sistema di decompressione a switching automatico, equipaggiato con una cartuccia 3D Pro® Purifier. Grazie a questo sistema non appena una bombola (o un pacco bombole) in uso finirà, verrà utilizzata la seconda bombola (o pacco) disponibile così da garantire continuità nell’approvvigionamento di gas alla macchina. Infine, per dare la possibilità ai clienti di riordinare il prodotto prima che anche il secondo pacco bombole finisca, è disponibile un controllo da remoto della pressione residua all’interno dello stesso. In questo modo sarà possibile effettuare anche job notturni o estremamente lunghi senza doversi preoccupare della mancanza di gas durante tutta la durata della stampa.

Il controllo da remoto

In un’ottica di industria 4.0 e IoT, l’Additive Manufacturing occupa un ruolo centrale: abbiamo (e avremo sempre di più) locali dedicati alle stampanti con intere automatizzazioni di processo. E’ proprio a supporto di ciò che Rivoira ha sviluppato un sistema di telemetria da remoto chiamato 3D Pro® Link che permette di monitorare in ogni momento i contenuti di Ossigeno e umidità nell’armadio di stoccaggio polveri e nel sistema avanzato di ricircolo Recirc. I clienti dal proprio smartphone o PC potranno quindi controllare queste variabili e in aggiunta monitorare la pressione residua dei pacchi bombole in uso.

Rivoira: il tuo partner tecnologico per la metal Additive Manufacturing

Sappiamo quante possano essere le variabili di processo in una stampa a metallo e con le nostre tecnologie abbiamo cercato di eliminare quelle relative ad un importante attore del processo: il gas. Grazie alle nostre conoscenze del mondo della saldatura, dell’elettronica e dell’Additive stessa Rivoira vuole non solo ottimizzare i processi già in uso, ma anche proporsi come partner tecnologico per sviluppare nuove soluzioni. Insieme.

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