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ottobre 2016
del numero di produttori presenti sul mercato e i
requisiti richiesti ai materiali diventino di dominio
pubblico.
Una lega metallica trattata con un processo addi-
tivo partendo da polvere assume, dopo la solidifica-
zione localizzata, una struttura molto particolare,
conseguenza delle rapide condizioni di raffredda-
mento subite. Osservando al microscopio un cam-
pione di metallo ottenuto ad esempio per SLM,
si nota in modo distinto la sequenza delle piccole
pozze di fusione sovrapposte che progressivamente
hanno generato il volume 3D della parte. La micro-
struttura risulta quindi costituita da celle allungate
nella direzione di solidificazione con dimensioni
estremamente fini, dell’ordine inferiore al micron,
ottimo presupposto per il raggiungimento di ele-
vate caratteristiche meccaniche.
Controllare i processi.
Le performance di resi-
stenza meccanica che caratterizzano i prodotti AM
(additive manufacturing) in metallo sono general-
mente confrontabili con quelle delle corrispondenti
leghe prodotte con processi tradizionali, in alcune
condizioni anche superiori. Diventa però impor-
tante, soprattutto per il comportamento a fatica
e per ogni considerazione sull’affidabilità del pro-
dotto, possedere un pieno controllo del processo
per evitare l’insorgere di micro-difetti che pregiu-
dichino l’integrità del manufatto. La buona qualità
e affidabilità dei prodotti AM passerà quindi attra-
verso l’ottimizzazione dei parametri e la possibilità
di monitorare in continuo il processo, raccogliendo
tutte le informazioni su ogni possibile anomalia che
possa insorgere nella complessa serie di fenomeni
fisici che sottostanno alla formazione del volume
solido legata all’interazione del fascio laser con la
fine polvere metallica.
L’attuale innovazione dei sistemi di fabbricazione
additiva è quindi indirizzata su questi temi, per mi-
gliorare l’affidabilità e il controllo del processo, ma
anche per renderlo più rapido e per potere otte-
nere componenti di maggiori dimensioni.
Ugualmente importante è lo sviluppo di leghe pro-
gettate ad hoc per il settore AM. Gli attuali materiali
hanno composizioni ottimizzate per i processi tradi-
zionali di fonderia o di deformazione plastica ed è
facile immaginare come, con le tecnologie additive,
per le già richiamate particolari condizioni di solidifi-
cazione, di rapido raffreddamento e per lo sviluppo
di tensioni, richiedano proprietà fisiche e meccani-
che dei materiali che potrebbero essere sostanzial-
mente differenti. Le attuali leghe dovranno quindi
sicuramente essere ancora ottimizzate, adattandone
la loro composizione allo specifico processo; soprat-
tutto si aprono ampi spazi per progettare leghe
metalliche completamente nuove, facendo leva
sulle peculiarità del processo che, se ben sfruttate,
potranno portare a leghe con performance finali e
‘processabilità’ molto migliori delle attuali.
Maurizio Vedani, Politecnico di Milano - dipartimento di
Meccanica
Da sinistra: il sistema Lasertec 65 3D per sinterizzazione laser con fresatura intergrata di DMG Mori; il TruLaser Cell 3000, macchina dotata del pacchetto LMD
(Laser Metal Deposition) della Trumpf; la soluzione Hermle MPA (Metal Powder Application).