PRO_458

progettare 458 • novembre / dicembre 2023 67 SPECIALE INDUSTRIA AEROSPACE rimuoverlo o stamparlo. Un processo riduttivo o sottrattivo per la produzione di un pezzo può, ad esempio, iniziare con un blocco solido di metallo che viene poi tagliato, forato e rettificato in forma. Un metodo additivo per la produzione dello stesso pezzo, invece, inizia con uno spazio vuoto. A questo spazio viene poi aggiunto materiale sciolto omorbido (in condizioni attentamente controllate) fino a formare la forma desiderata. Questo materiale malleabile deve poi essere solidificato in un pezzo finito e durevole. Materiali diversi richiedono metodi diversi per generare e solidificare le forme additive. Ad esempio, le comuni stampanti 3D vendute ai consumatori producono oggetti srotolando un fila- mento di plastica caldo, che si lega a sè stesso e diventa più duro quando si raffredda. Al contrario, il processo di fusione a letto di polvere di metallo inizia, come suggerisce il nome, con una polvere di metallo che viene poi fusa dal calore applicato e risolidificata quando si raffredda. Influenza di calore e umidità “Le opportunità di mercato dei metodi AM sono state comprese da tempo, ma ci sono stati molti ostacoli all’adozione su larga scala - afferma Holloway -. Al- cuni di questi ostacoli possono essere superati durante la fase di progettazione dei prodotti e degli impianti AM. Altri problemi, come l’impatto delle condizioni ambientali sulla produzione AM, devono essere affrontati quando l’impianto è in funzione”. Ad esempio, mantenere un attento con- trollo del calore e dell’umidità è un compito essenziale per il team Drama. “La polvere di metallo utilizzata per il processo di fusione a letto di polvere è molto sensibile alle condizioni ester- ne”, spiega Holloway. “Ciò significa che può iniziare a ossidarsi e ad assorbire l’umidità dell’ambiente anche durante lo stoccaggio, e questi processi continue- ranno anche all’interno dell’impianto. L’esposizione al calore e all’umidità cam- bierà il modo in cui il materiale scorre, si scioglie, assume una carica elettrica e si solidifica - aggiunge Holloway -. Tutti questi fattori possono influire sulla qualità dei pezzi prodotti”. Una gestione poco attenta del metallo in polvere non è solo un rischio per la qua- lità del prodotto. Può minacciare anche la salute e la sicurezza dei lavoratori. “La polvere di metallo utilizzata per i processi AM è infiammabile e tossica, e quando si secca diventa ancora più infiammabile - spiega Holloway -. Dobbiamo misurare e gestire costantemente i livelli di umidità e il modo in cui la polvere si diffonde nell’impianto”. Per mantenere le condizioni atmosfe- riche corrette, un produttore potrebbe aumentare la ventilazione della sua fabbrica con un sistema di controllo climatico completo, ma il costo po- trebbe essere proibitivo. L’Ncam ha stimato che l’aggiunta di un sistema di climatizzazione alla sua struttura rela- Un’app di simulazione dell’impianto di fusione a letto di polvere Drama: si vedono le macchine che fanno parte dell’impianto e la posizione delle bocchette d’aria. Gli utenti possono specificare la temperatura e l’umidità iniziali nello spazio, oltre alle impostazioni per il sistema di trattamento dell’aria, le luci e il magazzino delle polveri di metallo. In questo caso, alcune porte (evidenziate in rosa) sono state lasciate aperte.