Laser multipli in additivo, Calefati di Prima Additive illustra gli sviluppi

Prima Additive è la divisione del Gruppo Prima Industrie nata nel 2018 e dedicata all’additive manufacturing. La ricerca e sviluppo dell’azienda si concentra in particolare sui fronti della meccatronica e della fotonica, che saranno determinanti per risolvere alcuni dei problemi oggi legati alla produzione additiva, in termini di deformazione delle parti nel processo di produzione additivo e di proprietà dei materiali.

Paolo Calefati, head of additive manufacturing and innovation in Prima Additive, parla quindi le due nuove macchine che l’azienda presenta a novembre alla Formnext 2021 di Francoforte. “Stiamo lavorando per migliorare la tecnologia additiva con l’introduzione di nuove sorgenti laser e di nuove funzionalità sulle macchine – dice Calefati -. La prima delle due innovazioni che portiamo a Formnext è la Print Genius 150 Double Wavelength per lavorazione PBF (powder bed fusion) equipaggiata con due sorgenti laser con diverse lunghezze d’onda, un laser infrarosso da 300 W e un laser verde da 200 W. I due laser possono lavorare alternandosi sulla stessa area di lavoro, offrendo la possibilità di selezionare la fonte laser più adatta al tipo di materiale lavorato”.

Rispetto all’IR, il laser verde assicura infatti un assorbimento migliore, una maggiore efficacia e stabilità di processo per materiali quali rame puro, alluminio, oro e altri metalli altamente riflettenti. Si ottiene così un notevole incremento delle proprietà dei materiali, identiche a quelle del materiale grezzo.

“La domanda per questo tipo di lavorazione è in forte crescita soprattutto in settori come i motori elettrici, scambiatori compatti, elettronica di potenza, aerospace e gioielleria – spiega Calefati -. Attualmente stiamo quindi sviluppando la gestione per dispositivi multi-ottici, con l’obiettivo di arrivare entro i prossimi due anni a introdurre fino a 6 teste laser per macchina, il che potrebbe portare a una notevole riduzione del costo per pezzo nella produzione con questa tecnologia”.

Altra novità che Prima Additive presenta a Francoforte è quindi la tecnologia DED a deposizione diretta di energia della Laserdyne 811, che supporta additive manufacturing, saldatura, formatura e taglio di componenti 2D e 3D e che introduce la nuova tecnologia Real_DED (Real time adaptive laser beam for DED). Questa innovativa tecnologia consente alla macchina di adattare l’ampiezza dello spot del laser in tempo reale.

“Ciò comporta una dinamica di formatura molto elevata, e l’adattamento del raggio laser in tempo reale consente di essere altamente precisi o altamente produttivi – spiega Calefati -. Vengono così incrementate notevolmente le proprietà dei materiali, in quanto riduciamo lo stress durante il processo additivo. I vantaggi offerti sono molti, come il miglioramento delle proprietà meccaniche che abbiamo ottenuto nella realizzazione di uno strumento per agricoltura, il cui costo con tecnologie sottrattive era di circa 300 euro. Con la normale DED il costo sale a 609, con un tempo di produzione di 13,6 ore. Impiegando la tecnologia Real_DED abbiamo ridotto il tempo di produzione a 8 ore, con un costo per pezzo di 403 euro circa. Con però il vantaggio di avere un pezzo con caratteristiche meccaniche migliori e che non richiede il trattamento di rivestimento chimico finale necessario per i pezzi fabbricati con metodi tradizionali”.

Grazie a questi miglioramenti a livello di macchina e gestione software, secondo Calefati in futuro sarà quindi possibile raggiungere nuovi target industriali per la tecnologia additiva, con interessanti spazi di profitto. Con un’ampia curva di crescita in virtù di vantaggi quali la complessità delle geometrie possibile nei pezzi prodotti in additivo. Questi manterranno quindi un costo superiore, ma che i clienti utilizzatori saranno disposti a pagare a fronte dei notevoli vantaggi offerti dalla funzionalizzazione delle parti , dalla drastica riduzione del numero di parti da assemblare e sotto il profilo della circolarità delle applicazioni.