Cos’è la produzione additiva?
La produzione additiva è un processo di produzione che consiste nella realizzazione di componenti mediante l’aggiunta di materiale, basandosi su un modello digitale, senza l’uso di stampi. Si tratta di una tecnologia che utilizza processi economici ed efficienti che da diversi anni stanno rivoluzionando i metodi e i centri di produzione.
Questo concetto di produzione mira a creare componenti o oggetti aggiungendo materiale, strato dopo strato. Questi materiali possono essere plastica, metallo o polvere metallica. La stampa 3D è un nome comune per la produzione additiva. Tuttavia, tra la stampa 3D e la produzione additiva esistono alcune differenze.
La stampa 3D è ancora limitata e il più delle volte è destinata all’uso domestico tramite tecnologia additiva. La produzione additiva, invece, si riferisce alla fabbricazione di componenti nuovi, durevoli e complessi in un contesto industriale. Utilizza materiali come metallo, materiali ceramici o polveri metalliche.
Precisione e personalizzazione sono essenziali in molti settori (automobilistico, aerospaziale, energetico, medico, ecc.). Per questo motivo, il processo deve consentire la creazione di prototipi e la produzione di parti metalliche perfettamente funzionali in tempi brevi. La produzione additiva tende verso la produzione di massa di componenti, con un uso più economico dei materiali.
I vantaggi della produzione additiva
La produzione additiva ha il vantaggio di offrire una maggiore efficienza ai centri di produzione. La stampa 3D è il metodo standard più diffuso per la produzione di oggetti industriali. Tuttavia, le tecniche di produzione additiva hanno il potenziale per trasformare il modo in cui vengono effettuate la fabbricazione e la produzione. Le industrie che integrano questi processi possono trarne reali benefici.
I principali vantaggi della produzione additiva, sia essa basata su polveri metalliche, materiali polimerici o ceramiche, sono i seguenti:
- Riduzione dei costi e dei tempi di produzione;
- Risparmio di materiali utilizzati e riutilizzabili;
- Personalizzazione di componenti tecnici;
- Aggiunta di nuove funzionalità ai componenti prodotti;
- Rinforzo generale della struttura dei componenti;
- Produzione di componenti che non possono essere realizzati con i metodi di lavorazione tradizionali.
L’uso di una glove box nella produzione additiva con polvere metallica
L’uso della produzione additiva richiede, innanzitutto, un processo di sicurezza passo dopo passo. Esistono vari utilizzi, in particolare:
- Preparazione delle polveri metalliche: consiste nel preparare le polveri che verranno utilizzate per il processo di produzione additiva. Le polveri possono essere macinate, setacciate, pesate e riconfezionate come polveri con una granulometria molto fine, spesso di dimensioni nanoparticellari. Queste fasi devono essere eseguite all’interno di una glove box in cui i livelli di umidità e ossigeno sono controllati. Jacomex progetta sistemi di contenimento che consentono di eseguire queste operazioni in sicurezza. Il controllo dell’umidità preserva le caratteristiche intrinseche delle polveri, mentre il controllo dell’ossigeno (eliminazione dell’ossigeno) evita il rischio di infiammabilità a contatto con l’aria. I sistemi airlock consentono il trasferimento sicuro delle polveri in fusti inerti.
Jacomex progetta glove box su misura per la preparazione di polveri metalliche, consentendo di mettere in sicurezza la postazione di lavoro e proteggendo gli operatori e l’ambiente circostante.
- Produzione additiva: l’uso combinato di un robot nella produzione additiva con polveri metalliche fini rende imperativo mettere in sicurezza l’ambiente di produzione. In genere viene progettata una cabina di contenimento su misura con atmosfera controllata, solitamente purificata, che consente di lavorare a livelli di ossigeno molto bassi, dell’ordine di pochi ppm fino a qualche decina di ppm, anche in volumi di cabina fino a 100 m3.
L’azienda ha sviluppato appositamente una cabina industriale modulare di dimensioni variabili utilizzata nelle fasi di produzione additiva con l’integrazione di un robot con testa di bloccaggio laser. Una cabina di lavoro adattata, messa in sicurezza in un’atmosfera controllata e purificata da un’unità di purificazione di grande capacità.