Stampa 3D a polvere

La stampa 3D a polvere è una tecnologia di manifattura additiva (AM) che utilizza materiali in forma di polvere, solidificati strato per strato tramite laser, fasci di elettroni o agenti leganti. Permette di produrre componenti robusti e complessi in polimeri, metalli e ceramiche, ed è usata in settori come aerospaziale, automotive e biomedicale.

Principali Tecnologie

SLS (Selective Laser Sintering) – Polimeri
Un laser sinterizza selettivamente polveri polimeriche come nylon (PA11, PA12), TPU e PEEK, creando parti resistenti.

• Vantaggi: Nessun supporto necessario, alta resistenza meccanica.
• Svantaggi: Costi elevati, post-lavorazione richiesta.

MJF (Multi Jet Fusion) – Polimeri
Un agente fusore e una sorgente di calore fondono le polveri polimeriche in modo più uniforme e veloce rispetto a SLS.

• Vantaggi: Maggiore precisione e finitura migliore.
• Svantaggi: Gamma di materiali più limitata rispetto a SLS.

SLM/DMLS (Selective Laser Melting/Direct Metal Laser Sintering) – Metalli
Un laser ad alta potenza fonde (SLM) o sinterizza (DMLS) polveri metalliche come titanio, acciaio, alluminio e cobalto-cromo

• Vantaggi: Produzione di parti metalliche complesse e resistenti.
• Svantaggi: Costi elevati, necessità di trattamenti termici post-stampa.

EBM (Electron Beam Melting) – Metalli
Un fascio di elettroni fonde polveri metalliche in ambiente sotto vuoto, riducendo stress residuo.

• Vantaggi: Ideale per leghe di titanio in aerospaziale e biomedicale.
• Svantaggi: Finitura superficiale più ruvida rispetto a SLM.

Binder Jetting – Metalli e Ceramiche
Una testina deposita un legante liquido sulle polveri, che vengono poi sinterizzate.

• Vantaggi: Produzione veloce, minori costi rispetto a SLM.
• Svantaggi: Necessita di sinterizzazione o infiltrazione per consolidare i pezzi.

Vantaggi della Stampa 3D a Polvere

• Geometrie complesse senza supporti strutturali (SLS, MJF).
• Materiali ad alte prestazioni con eccellente resistenza meccanica e termica.
• Riduzione degli sprechi, rispetto ai metodi sottrattivi.
• Possibilità di personalizzazione e produzione su misura.

Svantaggi e Limitazioni

1. Costi elevati per macchinari e materiali (soprattutto per metalli).
2. Necessità di post-lavorazioni (sabbiatura, trattamenti termici, levigatura).
3. Tempi di produzione più lunghi rispetto a metodi tradizionali per grandi volumi.

Applicazioni Avanzate

• Aerospaziale → Componenti leggeri e strutturali.
• Automotive → Parti personalizzate e prototipi resistenti.
• Biomedicale → Protesi, impianti ossei, dispositivi dentali.
• Industria elettronica e meccanica → Dissipatori, alloggiamenti, strumenti di precisione.

Conclusione

La stampa 3D a polvere è una delle soluzioni più avanzate della manifattura additiva. Pur avendo costi e complessità tecniche, offre precisione, resistenza e libertà progettuale, rendendola ideale per settori ad alte prestazioni.