Più veloce per ottenere un pezzo fuso senza modello: cos’è la stampa 3D in sabbia?

Tutti parlano della stampa 3D con sabbia. Combina la tradizionale fusione di stampi in sabbia con la produzione additiva diretta di stampi in una stampante 3D. Completamente senza modello.

Questo significa che i piccoli lotti, in particolare, possono essere stampati molto più velocemente, in modo più efficiente, con meno risorse e spesso semplicemente meglio.

Per le fonderie, questo apre le porte a un nuovo futuro. Per tutti coloro che lavorano con il metallo, offre l’opportunità di scoprire un lato completamente nuovo della fusione.

"Printed Casting": stampare uno stampo invece di un componente

Il principio e i vantaggi della stampa 3D non hanno più bisogno di essere spiegati a nessuno. Questa tecnologia è stata a lungo associata a qualcosa di più dei prototipi e delle singole parti non critiche. Anche i componenti metallici ad alte prestazioni vengono ora prodotti di routine con la produzione additiva. Tuttavia, questa tecnologia è ancora economica solo per piccole quantità. Uno degli sviluppi più interessanti della stampa 3D è quindi l’avanzamento dei processi di produzione ibridi che combinano i vantaggi dei metodi tradizionali e additivi. Questo può portare a prodotti finali ibridi o semplicemente a migliorare i processi tradizionali grazie all’uso strategico della stampa 3D. La stampa 3D della sabbia fa quest’ultimo effetto. Stampando gli stampi direttamente nella sabbia incollata, si elimina completamente il costoso e lento processo di modellazione a monte. La stampante a sabbia si trova direttamente in una fonderia o presso un fornitore di servizi che stampa stampi "su richiesta", che vengono poi fusi in un altro luogo.

Fuori dalla scatola dei lavori

Le stampanti 3D a sabbia più comuni hanno un’area di stampa, la "job box", con un volume di costruzione compreso tra 150 e 8000 litri e una lunghezza (di solito la dimensione maggiore) di poco meno di un metro e fino a 4 metri. In questo spazio di installazione possono essere stampati sia stampi e anime singole di grandi dimensioni che stampi più piccoli densamente confezionati. Il file CAD del pezzo da fondere viene caricato per ottimizzare il design dello stampo e delle anime per la stampa 3D in sabbia. Il file di stampa viene poi inserito nel volume di costruzione, insieme ad altre parti se necessario, per garantire il massimo utilizzo. Il processo di stampa è un processo di getto di legante, ovvero il principio originale della stampa 3D, in cui un legante viene applicato selettivamente a una superficie, come in una stampante a getto d’inchiostro. Questa superficie è costituita da uno strato di polvere (o sabbia) che si lega al getto di legante. In questo modo, un pezzo, uno strumento o uno stampo viene creato strato per strato dal letto di polvere o sabbia.

Stampi precisi, fusione comprovata

Per la stampa 3D con sabbia sono disponibili (e hanno dimostrato la loro validità) diverse sabbie e leganti, ognuno con proprietà e vantaggi specifici. Dopo la stampa, la sabbia non legata viene rimossa dagli stampi e dalle anime, che vengono poi assemblati e preparati per la colata. La colata avviene esattamente nello stesso modo degli stampi in sabbia prodotti tradizionalmente ed è indistinguibile dalle altre fusioni in termini di proprietà meccaniche. Le stampanti 3D a sabbia hanno una "risoluzione" teorica massima (ad esempio 600 dpi). La risoluzione effettiva dipende da altri fattori. Di norma, questa alta risoluzione significa che i processi di stampa con sabbia possono raggiungere una maggiore precisione e accuratezza dimensionale degli stampi rispetto a quanto sarebbe possibile con i modelli tradizionali. I vantaggi tipici della produzione additiva si applicano anche alla stampa con sabbia: un elevato grado di libertà di progettazione, tempi brevi per la realizzazione del primo componente, risparmio sui costi di attrezzaggio e un processo in gran parte digitale.