Come è cambiata la produzione additiva in metallo nel corso di un decennio

Qui una stampante 3D per metalli produce una parte in acciaio. I produttori di materiali stanno investendo maggiormente nello sviluppo di nuovi materiali additivi metallici. (Immagini Getty)

Ora che la produzione additiva sta guadagnando terreno, i produttori di materiali stanno investendo maggiormente nello sviluppo di nuovi materiali additivi metallici. Si tratta di un grande cambiamento rispetto a 10 anni fa o anche solo cinque anni fa, quando il mercato non era abbastanza grande né la tecnologia abbastanza avanzata da giustificare un'impresa del genere. Fino a che punto sono arrivati ​​gli additivi metallici nell'ultimo decennio e cosa c'è all'orizzonte per questa tecnologia in rapida crescita?

L'Additive Report ha contattato quattro esperti nel campo degli additivi metallici per la loro intuizione:

Cheryl MacLeod, responsabile globale della scienza della fusione 3D, stampa 3D presso HP Inc.: Quando HP è entrata nel settore AM nel 2015, il gigante informatico della Silicon Valley voleva adottare un nuovo approccio allo sviluppo dei materiali metallici. HP si accorse allora che il mercato dei dispositivi prototipi era carente, così avviò un servizio di produzione Metal Jet in collaborazione con la società britannica di componenti aerospaziali e automobilistici GKN. Da ciò, HP ora produce polveri di acciaio inossidabile su misura per clienti automobilistici, industriali e medici, tra cui Volkswagen, GKN, Wilo e Parmatech. HP continua a sviluppare nuovi materiali attraverso la sua piattaforma Open Materials sia per Metal Jet che Multi Jet Fusion.

Keith Murray, responsabile dello sviluppo aziendale presso Sandvik Osprey Ltd.: Osprey CE sviluppa leghe ad espansione controllata e polveri metalliche con Sandvik da quasi 20 anni. Il programma di materiali, con sede a meno di 10 miglia da Swansea nel Galles del Sud, offre l'intera gamma di materiali: leghe a base di ferro (acciaio inossidabile e acciaio Maraging), leghe di nichel, leghe di rame e leghe di cobalto, nonché il continuo sviluppo di alluminio e titanio. Sandvik ha creato la propria tecnologia di atomizzazione del gas con capacità che vanno dalla fornitura di polvere metallica su piccola scala per lo sviluppo di prototipi a lotti di grandi volumi per la produzione su larga scala.

Jacob Nuechterlein, presidente e fondatore di Elementum 3D: La società di sviluppo di materiali, parametri e ricerca per l'AM è in prima linea nella produzione di nuove leghe metalliche e compositi. Nuechterlein, con esperienza in metallurgia, ha fondato la società con sede a Erie, Colorado nel 2014 per espandere il portafoglio di leghe. Quattro anni fa, sul mercato erano presenti solo 12 leghe metalliche commerciali rispetto a oltre 60 materiali di alluminio. Con particolare attenzione al letto di polvere laser, Elementum 3D da allora ha sviluppato numerosi "ultramateriali" in lega di alluminio, materiali refrattari come tungsteno e tantalio, leghe a base di acciaio e nichel e rame.

Andy Shives, direttore aziendale della produzione additiva presso Praxair Surface Technologies: Il produttore di gas industriale Praxair Inc. produce polveri metalliche da oltre 50 anni attraverso i mercati dei rivestimenti a spruzzo termico. È quindi naturale che la sua divisione AM, Praxair Surface Technologies (PST), sia diventata uno dei maggiori produttori globali di metalli additivi nell'ultimo decennio. PST ora gestisce un'area di 300.000 piedi quadrati. stabilimento di Indianapolis dedicato alla produzione di polveri metalliche e ceramiche. PST atomizza leghe a base di nichel, cobalto, ferro, titanio e rame per quasi tutti i mercati rilevanti: aerospaziale, energetico e industriale, nonché una portata in espansione nei settori automobilistico e medico.

Il rapporto additivo:Come si confronta il ritmo dello sviluppo dei materiali per l’AM rispetto a 5-10 anni fa?

Shives: Molti dei grandi attori oggi non erano nemmeno coinvolti nel settore degli additivi, per non parlare degli additivi metallici, 10 anni fa. Ma anche oggi siamo ancora nella fase iniziale. Il numero di applicazioni o parti in produzione è ancora molto ridotto. Ora, soprattutto negli ultimi cinque anni, la conoscenza è aumentata notevolmente su quali leghe sono stampabili e quali leghe è necessario considerare di più per determinati processi. Ad esempio, una lega può funzionare bene per il processo laser a letto di polvere, ma non funzionerà bene per il processo con fascio di elettroni. E i clienti ora ricercano davvero quale lega funzioni meglio per un'applicazione specifica. E abbiamo visto questo aumento in modo significativo negli ultimi due o tre anni.