Dalla polvere alle prestazioni. ZEISS Additive Manufacturing Solutions

ZEISS Additive Manufacturing Solutions

Ispezione 3D per la produzione nei settori aeronautico, medicale e automotive

La nuova affidabilità nell'Additive Manufacturing

I processi di stampa 3D, detti anche Additive Manufacturing, stanno diventando sempre più parte integrante della catena di produzione industriale. I settori automotive, aerospaziale e delle tecnologie biomedicali stanno guidando l'innovazione e l'implementazione della produzione additiva.

La sfida più grande è rappresentata dalla verifica dell'affidabilità assoluta delle parti stampate in 3D.

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Dalla polvere alle prestazioni

Caratterizzazione della polvere e del materiale

La polvere è l'elemento costitutivo dei pezzi ottenuti mediante additive manufacturing. La distribuzione delle dimensioni delle singole particelle di polvere influenza il modo in cui la stessa viene compattata, incidendo inoltre sulla densità della costruzione e sulla possibilità di difetti visibili più avanti nel processo. Microscopi ottici, microscopi elettronici a scansione e tomografia computerizzata a raggi X aiutano a definire la qualità della polvere.

In-process and post-print powder bed analysis

tramite il fornitore di macchine per Additive Manufacturing

Trattamento termico post-stampa e rimozione del pezzo

Il successo di una costruzione richiede vari trattamenti dopo la lavorazione, al fine di garantire dimensioni accurate e proprietà ottimali del materiale. Dopo la stampa, il pezzo è ancora attaccato alla piastra di costruzione. Viene quindi sottoposto a trattamento termico e rimosso mediante elettroerosione a filo. Per comprendere meglio l'influenza di tali processi sulla qualità finale, è possibile utilizzare una CMM o uno scanner ottico 3D.

Ispezione dei difetti e della struttura interna

La qualità della polvere e il modo in cui si diffonde durante il processo di costruzione possono causare la formazione di vuoti o impurità di materiale nella struttura. Ispezionare la qualità della costruzione con microscopi ottici o strutture interne con tomografia computerizzata a raggi X ad alta risoluzione aiuta a determinare l'influenza dei parametri di processo e a definire più velocemente un possibile percorso per ottenere impostazioni ottimali.

Ispezione post-stampa della qualità del materiale

Il processo di additive manufacturing, a differenza dei metodi di produzione classici, richiede la fusione delle polveri durante la costruzione. Le temperature di fusione e i parametri di processo influiscono notevolmente sulla composizione cristallografica e, di conseguenza, sulle proprietà dei pezzi.

Ispezione della qualità dimensionale e superficiale

Dimensioni accurate e finitura della superficie sono fondamentali per garantire un corretto assemblaggio e un accoppiamento coerente tra più pezzi. La finitura superficiale può essere analizzata con metodi ottici, mentre la superficie interna viene esaminata con la tomografia computerizzata a raggi X. La precisione dimensionale del pezzo finale può essere convalidata con una macchina di misura a coordinate, una scansione ottica 3D o la tomografia computerizzata a raggi X.

Statistiche e analisi dei dati di processo

La raccolta e l'analisi dei dati attraverso l'intera catena del processo con PiWeb di ZEISS consentono di comprendere come i cambiamenti di processo possono essere correlati alle diverse proprietà dimensionali e al tipo di materiale. Una chiara rappresentazione visiva e la correlazione dei risultati in tutte le fasi del processo aiutano a sviluppare strategie di stampa in modo rapido e più efficiente, aumentando al contempo la resa.

Advanced Manufacturing enabled by ZEISS AM in-process
Using a patented technology from ZEISS, all features of the powder bed are captured with high precision for thorough, reliable analysis layer by layer and evaluation of the entire print job.

ZEISS AM in-process offers rapid defect detection and classification with an ultra-high resolution per Pixel. A reliable revealing of features in powder bed, even with strongly reflecting materials, is ensured by combining four illumination directions.

7 defect types are automatically classified by Artificial Intelligence. The classification allows both preventive and corrective measures to be implemented for each defect class.

Analysis of individual layers in real time and evaluation of the complete build job, for a holistic understanding of the manufacturing process.

Portafoglio ZEISS per l'Additive Manufacturing

ZEISS AM parameter

Parameter development for metal AM typically requires printing multiple coupons, each printed with a combination of print parameters to evaluate the best set of parameters to print with, in order to minimize defects (porosity, cracks), deformation and smoother surface finish.

ZEISS AM parameter provides a fully automated, fast and reproducible evaluation of porosity, pore morphology and geometric deformation of the entire build plate of coupons in a single build.

  • Rapid print parameter qualification
  • New alloy development
  • Qualification of single or multi-laser systems
  • Ensuring printer equivalency
  • Quickly refine parameters for various powder grades and degree of recycling
  • Build area qualification

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