Il programma di certificazione TÜV SÜD per la stampa 3d

Programma di certificazione TÜV SÜD: garantire la qualità della polvere metallica

La qualità costante delle polveri metalliche è essenziale per la fusione laser selettiva. Ciò vale in particolare per la produzione di componenti rilevanti per la sicurezza. Un programma di certificazione TÜV SÜD aiuta a stabilire la gestione della qualità associata e ad ottimizzare i processi associati – per i produttori di polveri e componenti.

Il modo in cui la pandemia della corona influenzerà la situazione economica intorno alle tecnologie di stampa 3D è ancora aperto. Il rapporto AMPOWER 2020 per la produzione additiva industriale prevede due diversi scenari: lo scenario pessimistico si basa sull’ipotesi di un arresto della crescita, che comporterebbe un livellamento del volume di mercato a 2,02 miliardi di euro nel 2019 nel 2021. Lo scenario più ottimistico ipotizza una riduzione del mercato di solo il dieci percento per il 2021, il che significherebbe un volume di mercato di 2,9 miliardi di euro al precedente tasso di crescita annuale.

Ma anche se le prospettive di mercato sono modeste, sempre più componenti rilevanti per la sicurezza come recipienti a pressione, tubazioni e raccordi saranno prodotti utilizzando la produzione additiva. Le ragioni di ciò includono vantaggi in termini di costi e percorsi di consegna più brevi. Tuttavia, produttori e clienti devono garantire che le proprietà del prodotto delle materie prime rimangano le stesse. Oltre a molti altri fattori, la scelta del materiale giusto è particolarmente cruciale, il che significa che la qualità della polvere metallica consegnata e dei fornitori sono considerati.

Sfida: qualità della polvere
Oltre alla composizione chimica della polvere metallica, sono importanti anche le proprietà fisiche. Perché più sferiche sono le particelle metalliche, più facilmente e in modo più uniforme possono essere applicate alla piastra di supporto. La dimensione delle particelle appropriata dovrebbe essere selezionata in base alla sezione trasversale del componente. È tecnicamente difficile impostare con precisione la proporzione di particelle di polvere. Una frazione fine troppo alta può portare a uno strato di polvere non uniforme, ma una frazione fine troppo bassa può portare alla formazione di pori.
Sfida fondamentale: solo pochi processi sono standardizzati. Ad esempio, quando si valuta la polvere metallica consegnata, non di rado mancano ai responsabili la necessaria esperienza operativa e conoscenza dei materiali, ma anche specifiche precise – di conseguenza, i parametri previsti per la progettazione non sono sempre raggiunti. Il produttore di componenti può concordare alcune caratteristiche di qualità direttamente con il fornitore, ad esempio il modo in cui la polvere viene prodotta, confezionata, immagazzinata e trasportata. I contratti, che per lo più contengono anche audit presso il fornitore, sono spesso sufficienti. Altri parametri della polvere metallica, che dovrebbero essere controllati anche durante un’attenta ispezione della merce in entrata, possono essere influenzati solo in stretta collaborazione con il fornitore.

Sfida: controlli di consegna
Per verificare la composizione chimica della polvere, ad esempio, il produttore del componente deve eseguire prove di laboratorio proprie o esterne. Per determinare che la polvere abbia le caratteristiche richieste e che il componente rilevante per la sicurezza funzioni quindi in modo affidabile, le dimensioni e la forma delle particelle vengono esaminate utilizzando un campione.

Gli standard di prova per la calibrazione dei dispositivi di misurazione sono un buon esempio delle sfide nella gestione generale della qualità. Aiutano il produttore di componenti a controllare le misurazioni del fornitore di polvere (ad es.diametro delle particelle). Tuttavia, gli standard di prova non sono disponibili per tutti i dispositivi di misurazione. È quindi possibile che le proprie misurazioni e i risultati dei test non corrispondano alle informazioni fornite dal fornitore della polvere. Le conseguenze possono essere che lotti di polvere non adatti entrano nel processo di produzione o lotti di alta qualità vengono restituiti inutilmente. In che modo i produttori possono ora garantire in modo sistematico, sicuro e trasparente che le polveri metalliche soddisfino i requisiti?

Nuova procedura di certificazione per le parti rilevanti per la sicurezza
In questo contesto, gli esperti per la sicurezza degli impianti di TÜV SÜD Industrie ServiceSulla base delle normative AD 2000 per le attrezzature a pressione e della Direttiva europea per attrezzature a pressione (PED), è stato sviluppato un processo di certificazione particolarmente adatto per le parti rilevanti per la sicurezza. È stato creato in collaborazione con i produttori di polveri e attrezzature a pressione. Ciò consente ai produttori di stabilire un sistema di gestione della qualità su misura per la produzione. Oltre al processo di produzione della polvere, vengono controllati anche i processi di garanzia della qualità e di test presso il produttore del componente. L’attenzione è rivolta ai dipendenti, nonché ai materiali, ai processi e ai test di qualificazione utilizzati. Il contenuto della certificazione è la garanzia della qualità e la tracciabilità del materiale e dei gruppi di materiali di base, nonché la prova della loro sicurezza e idoneità per la produzione additiva.

Soddisfare le specifiche del cliente e i requisiti minimi
L’utente controlla la composizione chimica della polvere e la distribuzione dimensionale delle particelle durante l’ispezione della merce in entrata. Deve soddisfare i requisiti definiti. I test al microscopio ottico o per mezzo di un microscopio elettronico a scansione e l’analisi dinamica dell’immagine delle particelle sono comuni qui.

Gli esperti del TÜV SÜD Industrie Service prestano particolare attenzione all’accuratezza e alla coerenza dei processi e alle opzioni di analisi presso il cliente. Se non è possibile garantire la semplice tracciabilità ai cosiddetti standard di prova, è necessario chiarire l’ampiezza delle deviazioni massime per essere accettabili. L’obiettivo è trovare il giusto livello di precisione. Ciò significa che non vi è alcuna perdita di qualità o costi di test e calibrazione inutilmente elevati.

Includere altri requisiti non specificati
Le particelle di polvere ottimali dovrebbero essere sferiche. In realtà, però, hanno solo una forma più o meno regolare. Lievi ammaccature, cavità o altre caratteristiche morfologiche ne fanno parte. Per queste “anomalie”, che normalmente non sono soggette ad alcuna distribuzione statistica distinguibile, normalmente non possono essere stabiliti valori limite precisi. Tuttavia, è necessario prendere una decisione: lo specifico lotto di polvere soddisfa i requisiti o no?

Gli esperti TÜV SÜD utilizzano l’esperienza pratica per valutare. Ciò distingue tra irregolarità accettabili e inaccettabili. È z. Se, ad esempio, la percentuale di cavità è bassa, ma la distribuzione morfologica corrisponde a uno schema regolare e presenta strutture dendritiche solo leggermente ruvide, la polvere è adatta per l’uso in letti di polvere.

Operabilità e proprietà tecnologiche
Per misurare la densità solida, la densità compressa, la densità apparente e l’angolo di riposo , di solito esistono gli standard DIN. In molti casi, tuttavia, l’influenza sulla qualità del prodotto finale non è stata ancora studiata con precisione. Per molti utenti, la relazione tra la polvere, i parametri di processo e la qualità dei componenti non può essere determinata chiaramente. I valori empirici individuali degli esperti TÜV-SÜD sono inclusi qui.

Qualità comprovata
Fondamentale è anche un sistema di gestione della qualità (es.DIN EN ISO 9001). Assicura che i requisiti decisivi di garanzia della qualità siano presi in considerazione nella produzione della polvere. Più importante del certificato, tuttavia, è che i processi di garanzia della qualità siano effettivamente stabiliti e internalizzati dai dipendenti dell’azienda.
Alla fine della revisione, Rosswag Engineering è stata la prima azienda a ricevere il certificato “Produttore di additivi: produzione di materie prime”. È chiaro che il produttore soddisfa i più elevati standard di qualità nella produzione della sua polvere di metallo, come base per componenti di alta qualità lungo l’intera catena di processo. In qualità di produttore certificato, Rosswag riduce anche notevolmente i tempi di qualificazione per materiali speciali per la stampa 3D in metallo, da diversi mesi a poche settimane. E il certificato di qualità distingue l’azienda dalla concorrenza.

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