Sinterizzazione laser selettiva (plastica)

Il processo

La sinterizzazione laser selettiva (SLS, Selective Laser Sintering) è un processo di stampa 3D che utilizza la radiazione laser come fonte di energia per realizzare oggetti 3D in plastica. Nella prima fase del processo di realizzazione, tramite una racla, una combinazione di più racle o un rullo, viene distribuito un sottile strato di polvere sulla piattaforma di costruzione. Gli spessori degli strati sono compresi, a seconda della risoluzione e dell’impianto, tra 0,05 mm e 0,15 mm. Una volta completata l’applicazione uniforme della polvere, il vano in cui avviene la produzione viene riscaldato appena al di sotto del punto di fusione della rispettiva plastica che viene poi fusa localmente nei punti necessari per la realizzazione del componente mediante un laser. Infine la piattaforma di costruzione si abbassa di una misura pari allo spessore di uno strato e il processo inizia nuovamente Il processo si ripete fino al completamento della stampa dell’ultimo strato del modello 3D.

Vantaggi

  • Prodotti funzionali realizzati con diversi materiali plastici tecnici (PA12, PA11, PA6, TPU, PEEK)
  • Massima libertà di progettazione. Nessuna necessità di strutture o materiali di supporto
  • I componenti realizzati offrono un’elevata resistenza meccanica e alla temperatura
  • Le caratteristiche dei pezzi prodotti sono molto simili a quelle dei componenti realizzati mediante iniezione
  • Nessun invecchiamento meccanico dei componenti
  • Materiale adatto per l’uso alimentare
  • Possibilità di rilavorazione
  • I componenti possono essere verniciati o colorati

Materiali

Le plastiche poliammidiche (PA) si contraddistinguono per l’elevata durata e resistenza meccanica. Mostrano inoltre un’elevata resistenza a numerosi agenti chimici. Queste plastiche sono disponibili in pressoché qualunque colorazione. Realizziamo su richiesta oggetti impermeabili. PROTIQ utilizza, oltre alle plastiche non caricate, anche plastiche caricate, morbide e resistenti alle elevate temperature.

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PA11 (PA1101)

Caratteristiche

Il materiale PA1101 si contraddistingue per la sua elevata flessibilità e resistenza agli agenti chimici. La polvere biancastra di poliammide 11, per le sue caratteristiche, viene utilizzata principalmente per la realizzazione di prototipi funzionali che devono resistere a sollecitazioni sia termiche che meccaniche.

Colore bianco
Prezzo
2/10
Precisione
4/10
Stabilità
4/10
Flessibilità
8/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile ruvido, leggero

PA12 (PA2200)

Caratteristiche

La polvere fine a base di poliammide 12 viene spesso utilizzata come materiale sostitutivo per determinati materiali per iniezione oltre che per componenti dalla completa funzionalità. Gli oggetti in PA2200 presentano una caratteristica superficie leggermente ruvida.

Colore bianco
Prezzo
2/10
Precisione
4/10
Stabilità
4/10
Flessibilità
7/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile ruvido, leggero

PA12 (PA 3200 GF)

Caratteristiche

La polvere di PA3200 caricata con sfere in vetro è a base di poliammide 12. È particolarmente adatta per le applicazioni in cui i prerequisiti sono elevata rigidità, resistenza all’usura meccanica e indeformabilità al calore.

Colore beige/grigiastro
Prezzo
2/10
Precisione
4/10
Stabilità
5/10
Flessibilità
8/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile ruvido, sabbioso, opaco, leggero

PA12 (ALUMIDE)

Caratteristiche

Questa polvere caricata con alluminio, basata su poliammide 12 viene utilizzata tipicamente per la produzione di componenti rigidi con aspetto metallico. Oltre all’aspetto metallico, le caratteristiche dell’alumide comprendono la stabilità della forma e la resistenza alla temperatura.

Colore grigio/argento
Prezzo
2/10
Precisione
3/10
Stabilità
4/10
Flessibilità
5/10
Superficie
5/10
Sensazione tattile ruvido, sabbioso, leggero

PA12 (PRIMEPART PLUS 2221)

Caratteristiche

Le applicazioni tipiche del materiale PrimePart PLUS 2221 sono i componenti completamente funzionali e l’utilizzo come materiale sostitutivo per determinati materiali per iniezione. Gli oggetti realizzati con questo materiale a base di poliammide 12 sono in genere caratterizzati da una struttura superficiale leggermente ruvida.

Colore naturale
Prezzo
2/10
Precisione
4/10
Stabilità
4/10
Flessibilità
7/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile ruvido, leggero

PA12 (PA2241 FR)

Caratteristiche

Il materiale PA2241 FR è a base di poliammide 12 e contiene un agente chimico antincendio senza alogeni. Grazie alle sue caratteristiche di protezione antincendio viene spesso utilizzato per applicazioni isolanti.

Colore bianco
Prezzo
2/10
Precisione
4/10
Stabilità
4/10
Flessibilità
7/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile ruvido, struttura fine, leggero

TPU X92A-1

Caratteristiche

Il materiale termoplastico TPU X92A-1 si contraddistingue per la sua elasticità e resistenza alle abrasioni ed è pertanto particolarmente adatto per componenti flessibili quali tubi flessibili e guarnizioni.

Colore naturale
Prezzo
2/10
Precisione
2/10
Stabilità
2/10
Flessibilità
10/10
Superficie
5/10
Sensazione tattile ruvido, dalla struttura grezza, con effetto smerigliato, leggero

PEEK HP3

Caratteristiche

Il polimero dalle alte prestazioni PEEK HP3 è un materiale termoplastico parzialmente cristallino. Le sue caratteristiche comprendono un’altissima resistenza alla temperatura, agli agenti chimici e all’usura. Questo materiale viene utilizzato come sostituto del metallo in settori con le più elevate esigenze in termini di qualità, quali quelli aeronautico, aerospaziale, medico e delle gare automobilistiche e motociclistiche.

Colore beige/marroncino
Prezzo
10/10
Precisione
4/10
Stabilità
6/10
Flessibilità
7/10
Superficie
6/10
Sensazione tattile leggermente ruvido, ligneo

Applicazioni della sinterizzazione laser selettiva

Il risultato della sinterizzazione laser sono oggetti tridimensionali in pressoché qualunque forma immaginabile, che si caratterizzano per un’elevata resistenza meccanica e agli agenti chimici. Queste caratteristiche aprono svariati campi di applicazione, ad esempio nell’industria automobilistica, nella realizzazione di macchine speciali, nelle tecnologie mediche, nell’architettura di interni e nelle tecnologie aeronautiche e aerospaziali.

Sviluppata per la realizzazione di prototipi

L’applicazione principale originaria di questo processo è il Rapid Prototyping professionale, che permette di realizzare, senza l’utilizzo di utensili, modelli di componenti a partire da dati di progettazione CAD. Eliminando la necessità di sviluppare e realizzare utensili di modellazione, questo processo consente di produrre modelli funzionali in modo estremamente economico e con tempi di consegna particolarmente brevi. Le modifiche del design, se necessario, possono essere effettuate direttamente sui dati 3D, permettendo così di realizzare un nuovo modello nell’ambito del processo di sviluppo, senza perdite di tempo. Questo si traduce in una sensibile riduzione dei costi e del tempo necessari per la commercializzazione di un prodotto (parola chiave: Time-to-Market).

Produrre componenti personalizzati senza l’utilizzo di utensili

Grazie all’elevata resistenza del materiale, alla precisione del processo di produzione e alla libertà di progettazione, oggi la sinterizzazione laser trova un utilizzo sempre più ampio anche nella preproduzione e nella produzione di piccole serie di prodotti (Rapid Manufacturing), dove ha consolidato la propria posizione a fianco di tecniche di produzione quali la tornitura, la fresatura o la stampa per iniezione. Questo processo permette di realizzare prodotti in piccole serie o componenti singoli in modo rapido, preciso e nella quantità desiderata. L’eliminazione della necessità di sostituire gli utensili e dei tempi di preparazione è uno dei vantaggi più visibili. Un altro vantaggio è dato dalla riduzione del materiale impiegato rispetto ai processi di produzione per asportazione. Inoltre, grazie a successivi processi di immersione o di verniciatura, è possibile impreziosire gli oggetti stampati con l’aspetto e la struttura superficiale desiderati.

Approfittare dei vantaggi offerti dalla grande libertà di configurazione

Questa tecnica produttiva non pone alcun limite alla complessità. Grazie alla sinterizzazione laser è infatti possibile tradurre in realtà pressoché qualunque idea. Dal momento che questo processo non richiede l’utilizzo di alcuna struttura di supporto, è possibile realizzare qualunque geometria tridimensionale. Esiste inoltre la possibilità di realizzare anche strutture interne e sottosquadri, con un processo che realizza il componente in un solo passaggio, eliminando la necessità di assemblare in un secondo momento diversi componenti funzionali con procedure complicate. La sinterizzazione laser continua a offrire i propri vantaggi anche dopo la commercializzazione, dal momento che permette di applicare modifiche al prodotto in qualunque momento senza alcun problema. Anche dopo l’effettiva fine del ciclo di vita del prodotto è possibile realizzare in modo economico ricambi per componenti non più in produzione.

Informazioni tecniche

  • Spessore delle pareti da 0,45 mm
  • Spessore degli strati 60 µm, 100 µm e 125 µm
  • Possibilità di realizzare in un solo pezzo componenti di dimensioni fino a 660 mm x 360 mm x 550 mm
  • Tolleranze: +/- 0,7%, min. 0,1 mm

Limitazioni

  • Oggetti 3D con superficie leggermente ruvida (a seconda delle dimensioni delle particelle di polvere)
  • Precisione dei dettagli media
  • I componenti potrebbero subire, nel tempo, un leggero ingiallimento se la superficie non viene trattata

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In questo caso è sufficiente caricarli. Tutti i file vengono controllati automaticamente e ottimizzati per la stampa.


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