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Bound Metal Deposition (BMD)

Bound Metal Deposition (BMD)

Stampa in 3D parti in metallo senza usare polveri nè laser

Bound Metal Deposition™ (BMD) è una tecnologia innovativa utilizzata dalla stampante 3D Desktop Metal per la produzione additiva di parti in diversi metalli, tra cui alcuni acciai inossidabili.
Il processo di costruzione delle parti in metallo utilizzato dalle stampanti 3D con tecnologia BMD è simile a quello FDM, la tecnologia di stampa 3D più sicura e più utilizzata. Infatti, la stampa 3D in metallo delle parti avviene per estrusione di barre di materiale in maniera simile a quanto una stampante FDM fa utilizzando le termoplastiche. Non utilizzando polveri nè laser, a differenza di altre stampanti 3D metallo, le macchine con tecnologia Bound Metal Deposition™ non richiedono ambienti dedicati per il funzionamento.

Stampa 3D metallo con tecnologia BMD

La tecnologia di stampa 3D Bound Metal Deposition è stata brevettata da Desktop Metal

Bound Metal Deposition™ (BMD) è un processo di produzione additiva (AM) in cui le parti in metallo sono costruite per estrusione di materiale che alimenta la stampante 3D sotto forma di barre formate da polvere di metallo tenuta insieme da cera e da un legante polimerico. Durante la stampa le barre metalliche vengono riscaldate ed estruse sul piano di costruzione, modellando la parte strato dopo strato. Una volta che il pezzo 3D è stato stampato, il legante viene rimosso tramite il processo di debind (immersione in un liquido) e quindi sinterizzato nella fornace, causando la densificazione delle particelle metalliche.

Una tecnologia additiva metalli più semplice

Le tecnologie additive metalliche generalmente implicano l'uso di polvere di fusione e l'uso di laser o di fasci di elettroni. Sebbene validi, questi sistemi richiedono di soddisfare requisiti impegnativi di alimentazione e sicurezza. Inoltre, la fusione localizzata e la rapida solidificazione creano complessi campi di sollecitazione all'interno delle parti, che richiedono strutture di supporto rigide per favorire la dissipazione del calore e resistere al restringimento. Di conseguenza, la rimozione del supporto richiede spesso la lavorazione.

La tecnologia BMD adottata nella stampante metallo Desltop Metal Studio System offre una soluzione di stampa 3D in metallo per ufficio. Non ci sono polveri sciolte o laser impiegati nella fabbricazione. La rimozione del supporto è agevole e viene eseguita manualmente grazie al sistema brevettato Separable Support che interpone uno strato di ceramica tra la parte in metallo e i supporti che così non si legano al metallo. Questo materiale si disintegra durante la sinterizzazione, facilitando la rimozione dei supporti a mano.

Come funziona la tecnologia BMD

Il processo di costruzione degli oggetti in metallo è semplice ed efficiente.

1. Stampa 3D

La stampante 3D per metallo estrude barre di materiale che alimentano i due estrusori: uno per il materiale metallico e uno per il materiale ceramico di interfaccia con i supporti che vengono rimossi manualmente al termine, semplificando enormemente le operazioni di post processing successive alla stampa. 

2. Debind

La parte in metallo grezza appena stampata in 3D (green part) viene immersa nel debinder che rimuove il legante contenuto nel materiale di stampa primario, preparandola così alla sinterizzazione. 

3. Sinterizzazione 

La fornace sinterizza le parti in metallo conferendo loro le proprietà meccaniche definitive. Completamente automatizzata e con controllo termico a ciclo chiuso per mantenere costante la temperatura, è in grado di fornire una sintetizzazione di tipo industriale nonostante si adatti perfettamente anche agli spazi tipici di un ufficio. La fornace di sinterizzazione raggiunge la temperatura sufficiente per poter stampare in 3D con una grande varietà di materiali tra cui accaio inossidabile e rame. 

Il ruolo del riempimento

La tecnologia di stampa 3D BMD consente la fabbricazione additiva di parti con cavità completamente chiuse. Fatta eccezione per le geometrie estremamente piccole, tutte le parti sono stampate con riempimento a celle chiuse, una struttura reticolare interna completamente chiusa stampata all'interno della parte. Il riempimento a cellule chiuse non è possibile con metodi AM a letto in polvere, come SLM, che sono limitati a reticoli a celle aperte al fine di rimuovere la polvere non legata dagli spazi vuoti.
La tecnologia BMD può essere applicata praticamente a qualsiasi polvere sinterizzabile che possa essere composta in un mezzo termoplastico. Ciò include leghe metalliche rilevanti per l'industria quali acciai inossidabili, acciai per utensili e altri metalli difficili da lavorare con altre tecniche AM come i metalli refrattari, i carburi cementati e la ceramica.

La produzione additiva basata sull'estrusione può costruire strutture e geometrie precedentemente irraggiungibili tramite processi di produzione di materiali sfusi, tra cui MIM, metallurgia delle polveri per pressatura e sinterizzazione e tecniche di fusione con stampo riutilizzabili. La BMD si traduce in parti quasi a forma di rete con la forza e la precisione necessarie per la prototipazione funzionale, maschere e pezzi, applicazioni di utensili e, in alcuni casi, produzione a basso volume.

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