SLS Stampa 3D del metallo

La stampa tridimensionale (3D) di metalli con sinterizzazione laser selettiva (SLS) è un metodo di produzione di oggetti a partire da file di progettazione ingegneristica attraverso la sinterizzazione, la fusione laser di strati di materiale in polvere per creare un oggetto. Sviluppata per la prima volta a metà degli anni '80, la SLS è molto apprezzata da ingegneri e produttori come metodo preferito per la prototipazione di parti grazie alla sua economicità, velocità, precisione e resistenza.

Questo articolo illustra la stampa 3D SLS del metallo, i suoi vantaggi, le applicazioni tipiche e i benefici.

SLS è il sistema di stampa 3D a fusione a letto di polvere più comunemente utilizzato oggi.  È una tecnologia di produzione additiva (AM) che crea un oggetto costruendolo (stampandolo) strato per strato. Un laser ad alta potenza costruisce il pezzo in un letto di polvere preriscaldata, strato per strato, secondo un disegno tridimensionale fatto al computer.

Il laser fonde le particelle di polvere e il letto di polvere sostiene il prodotto mentre viene costruito, eliminando così la necessità di un supporto strutturale interno al prodotto. Il letto di polvere è dotato di un sistema di rulli che stende strati sottili di polvere prima del processo di sinterizzazione. Il prodotto finito deve raffreddarsi e la polvere non sinterizzata deve essere rimossa con una procedura di pulizia post-stampa. La polvere non sinterizzata rimanente può essere utilizzata per la produzione successiva, rendendo la SLS una tecnologia a zero rifiuti.

La SLS è ideale per la prototipazione rapida, la produzione di piccoli lotti e la produzione personalizzata. Il processo di stampa è perfetto per geometrie complesse, tra cui pareti sottili, sottosquadri, dimensioni inverse, rastremazioni e altre caratteristiche di progettazione intricate.

La stampa 3D SLS in metallo è un processo di produzione additiva molto diffuso, caratterizzato da un'eccezionale precisione, dalla capacità di stampare geometrie complesse e da proprietà meccaniche simili a quelle delle parti stampate a iniezione. Il processo è ideale per la prototipazione funzionale e la produzione di piccoli lotti.

I pezzi stampati con SLS utilizzano materiali in nylon, polimeri, ceramica e metalli. Sono resistenti come le parti metalliche standard, ma più leggeri. I sistemi di stampa SLS sono spesso associati a materiali a base plastica, tra cui il nylon in fibra di carbonio e il nylon in alluminio, che sono anch'essi materiali leggeri e ad alte prestazioni. Questi materiali offrono una resistenza ancora maggiore con l'aspetto dei metalli, pur mantenendo un peso inferiore.  

I materiali in nylon con fibra di carbonio e alluminio sono utilizzati come alternativa alle parti metalliche. Sono utilizzati in varie applicazioni tipicamente riservate ai metalli. Tra queste figurano maschere, attrezzature, utensili e prototipi funzionali.

Le stampanti SLS possono stampare anche leghe di alluminio e acciaio inossidabile attraverso un processo derivato chiamato sinterizzazione laser diretta di metalli (DMLS). È anche chiamato fusione laser selettiva (SLM). Il processo di stampa è lo stesso, ma con materiali diversi.   

La stampa SLS ABS presenta molti vantaggi, oltre a sostituire molti prodotti in metallo molto più pesanti. È una delle tecnologie di stampa 3D più rapide per realizzare prodotti altamente dettagliati, durevoli e funzionali. I prodotti resistenti, leggeri e convenienti rendono i metalli stampati con SLS la scelta preferita per la prototipazione e la produzione rapida.

La stampa in lotti è facile e veloce e più parti possono essere stampate simultaneamente se disposte in modo compatto. I prodotti stampati non richiedono strutture di supporto e possono ospitare geometrie complesse, tra cui sottosquadri, segmenti interconnessi, cerniere vive e pareti sottili.

I materiali stampati con SLS sono utilizzati per maschere, attrezzature, utensili, modelli per fusioni e prodotti finali per uso commerciale. I materiali sono adatti a molte operazioni di post-lavorazione, tra cui burattatura a vibrazione, galvanica, rivestimento ceramico, verniciatura, verniciatura a polvere, tintura e rivestimento con polimeri liquidi.

I progressi tecnologici, i macchinari, i materiali e il software hanno reso la stampa SLS più accessibile. Strumenti che un tempo erano limitati alle grandi industrie ad alta tecnologia sono diventati alternative flessibili e a prezzi ragionevoli ai metodi tradizionali di produzione dei metalli.