Voxeljet e la stampa 3D in scala di grigi un nuovo sviluppo tecnologico per il processo di sinterizzazione ad alta velocità (HSS)

VOXELJET MIGLIORA LA STAMPA DI PARTI SINGOLE DA HSS A 3D CON PROPRIETÀ MULTI-MATERIALE

Il produttore tedesco di stampanti 3D voxeljet ha illustrato in dettaglio un nuovo sviluppo tecnologico per il processo di sinterizzazione ad alta velocità (HSS).

Conosciuto come “stampa 3D in scala di grigi”, il metodo consente la creazione di parti singolari con proprietà del materiale variabili, dalla resistenza meccanica ed elasticità alla densità del materiale, al peso e al baricentro. Queste proprietà possono essere influenzate individualmente in diverse aree della parte stampata in 3D, senza essere visibili nel componente.

La stampa 3D HSS è una tecnologia a getto d’inchiostro inventata e brevettata da Neil Hopkinson all’Università di Loughborough nei primi anni 2000.

Il processo prevede l’applicazione di un sottile strato di polvere di plastica su una piattaforma riscaldata dell’edificio. Una testina di stampa a getto d’inchiostro si sposta attraverso la piattaforma e getta un inchiostro a infrarossi che assorbe la luce in aree selezionate della costruzione. La piattaforma di costruzione viene quindi esposta a una luce a infrarossi, consentendo alle aree stampate della polvere di plastica di assorbire il calore. Questo, a sua volta, fa sì che la polvere di sinterizzazione con gli strati sottostanti. Una volta completata la fase di sinterizzazione, la piattaforma di costruzione viene abbassata di un livello e il processo si ripete fino a quando non viene creato un oggetto.

Hopkinson ha continuato a sviluppare il processo HSS con Xaar , un fornitore britannico di testine di stampa a getto d’inchiostro, dove è impiegato come direttore della tecnologia. Nel 2016, voxeljet ha ottenuto una licenza da Xaar per aiutare a commercializzare il processo HSS e sviluppare le proprie stampanti 3D dotate della tecnologia. L’anno seguente, la società ha sviluppato il processo per la sua stampante 3D VX200 .

voxeljet è stato in grado di integrare quelle che definisce “proprietà meccaniche tridimensionali” in una parte stampata in 3D modificando la scala di grigi del processo HSS, che si riferisce alla quantità di inchiostro stampato nella polvere. È possibile stampare fino a sei diversi livelli di grigio nel materiale in polvere, a seconda del materiale utilizzato. La scala di grigi per volume può essere modificata modificando la dimensione della goccia dell’inchiostro che assorbe gli infrarossi tramite bitmap della testina di stampa.

Con toni di grigio più scuri, il materiale stampato della lampada a infrarossi può assorbire più energia termica. I vari livelli di input dell’inchiostro consentono diversi gradi di durezza nella parte stampata in 3D, consentendo diverse proprietà del materiale all’interno di un singolo componente.

Come applicazione di esempio, voxeljet spiega che la stampa 3D in scala di grigi HSS è particolarmente adatta per l’industria calzaturiera, consentendo potenzialmente la produzione di scarpe su misura con prestazioni e funzionalità che migliorano il comfort.

Intersuola stampata in 3D con strutture reticolari sono già state affermate come una tecnologia avanzata con molti vantaggi nel settore calzaturiero. Principalmente, offrono un elevato livello di comfort e stabilità per le diverse zone di stress della scarpa, a seconda dello spessore della parete delle strutture. Del calibro di Adidas e New Balance hanno rilasciato intere linee di calzature che ruotano attorno la stampa 3D .

Con l’HSS, una struttura reticolare o un materiale solido può essere impregnato di proprietà target variabili. Diverse quantità di inchiostro assorbente gli infrarossi possono essere impresse sulle aree sollecitate della suola di una scarpa. I produttori di scarpe possono quindi potenzialmente ottimizzare i singoli settori dell’intersuola stampata in 3D per carichi specifici in termini di comfort, stabilità ed elasticità.

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