Concr3de Elephant Gray - Stampante 3D industriale per binder jetting

Concr3de, fondata nel 2016, è un marchio specializzato nello sviluppo di avanzate tecnologie di stampa 3D a getto di legante. Con background in architettura e il sogno di trasformare idee astratte in oggetti tangibili, Concr3de ha creato un ecosistema versatile accessibile a creatori che cercano proprietà di materiale innovative e scalabilità senza precedenti, consentendo la produzione additiva di oggetti di qualsiasi dimensione su scala industriale. La missione del marchio comprende orientamento, personalizzazione, test e promozione di progetti di sviluppo collaborativo.

Cosa è la stampa 3D a legante?

Esplorare i benefici della stampa 3D a legante rivela approfondimenti per le aziende. A differenza della produzione tradizionale con i suoi processi sottrattivi o di colata spreconi, la stampa 3D a legante costruisce gli oggetti strato per strato, riducendo gli sprechi e offrendo sostenibilità. Questa tecnologia economicamente vantaggiosa, esemplificata dalla stampante CONCR3DE Elephant Gray, dimostra una notevole scalabilità, producendo fino a 2000 litri al giorno.

La fabbricazione additiva tramite stampa 3D a legante con la stampante Concr3de Elephant Gray consiste nei seguenti passaggi: (1) acquisizione del materiale, (2) stampa 3D con Elephant Gray, (3) trasporto della scatola di lavoro, (4) sgrassaggio, (5) rimozione della parte dalla scatola di lavoro, (6) immersione, (7) stoccaggio e asciugatura e, infine, (8) sigillatura. Elephant Gray è una soluzione di produzione integrata che consente la creazione di oggetti su larga scala in materiali simili a pietra.

Immagine 1: Il flusso di lavoro di produzione con Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

Nel processo di binder jetting, il post-processing spesso comporta passaggi cruciali che conferiscono alle parti proprietà speciali. Nel caso della stampante Elephant Gray, i passaggi includono il l'immergere, dove gli oggetti stampati in verde vengono immersi in acqua durante la notte per migliorarne l'integrità strutturale. Questo è seguito dal l'asciugatura per rimuovere il liquido in eccesso e garantire la stabilità dimensionale. Il tempo di asciugatura, suggerito dal software di Concr3de, dipenderà dal materiale, dalle dimensioni della parte e dal clima in fabbrica. L'ultimo ma facoltativo passaggio di post-processing è la sigillatura, che viene eseguita per ulteriormente rinforzare la resistenza della parte e prevenire l'assorbimento di umidità, particolarmente importante per parti destinate all'uso all'aperto. Queste tecniche di post-processing, parte integrante del flusso di lavoro del binder jetting, consentono la personalizzazione e ottimizzazione delle proprietà del materiale, contribuendo alla qualità complessiva e alle prestazioni degli oggetti stampati in 3D.

Immagine 2: Il flusso di lavoro di post-processing con Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

L'economicità della stampa 3D a legante è enfatizzata dall'uso di materiali a basso costo, inclusa la possibile utilizzazione dei rifiuti. L'operatività a temperatura ambiente riduce il consumo energetico, e la versatilità del materiale di questo metodo consente la stampa da varie polveri, servendo diverse industrie come automotive, medicale e aerospaziale. Al di là delle limitazioni della produzione tradizionale, la stampa 3D a legante eccelle nella creazione di design complessi con dettagli intricati, ottimizzando le parti finali per l'efficienza del materiale e strutture leggere. Iniziative continue di ricerca e sviluppo posizionano la stampa 3D a legante come una tecnologia con un potenziale illimitato e significativi vantaggi in diversi settori.

Elephant Gray

La stampante 3D industriale Elephant Gray è stata sviluppata appositamente per la fabbricazione additiva con materiale lapideo sotto forma di polveri lapidee riciclate. Con la stampante Elephant Gray 3D, è possibile stampare in 3D parti in pietra robuste e durevoli con dimensioni fino a 2 x 1 x 1 m e un'eccellente dettaglio per l'utilizzo in lavori di restauro, arte e architettura, beni di consumo e applicazioni di stampaggio. Con una scatola di stampa spaziosa di 1000 x 2000 x 1000 mm (2000 litri), Elephant Gray offre ampio spazio per creazioni intricate a una velocità di 54 mm/ora. In massima efficienza, la procedura di stampa 3D di Elephant genera al massimo 2 metri cubi di componenti al giorno. Con l'assunzione di 240 giorni di produzione annualmente, il volume potenziale di produzione raggiunge 480 metri cubi per ogni stampante.

Immagine 3: Elephant Gray può produrre oggetti con dimensioni fino a 2x1x1 m. Fonte: Concr3de.

La precisione della testina di stampa è di 400 DPI, l'altezza dello strato è di 300 µm e la precisione XYZ è di 50, 50, 30 µm. Ciò significa che, a differenza della maggior parte delle soluzioni su larga scala, Elephant Gray assicura una qualità superficiale e dettaglio sorprendenti nonostante il suo grande volume di costruzione. La stampante Elephant Gray può essere utilizzata come strumento di produzione industriale accanto alla stampante Armadillo Gray, una stampante progettata per test, prototipazione e produzione su piccola scala in ambienti industriali. Le caratteristiche di connettività della stampante includono Ethernet, con cavo incluso, e i requisiti di alimentazione sono di 2 x 400 V. Le dimensioni complessive della stampante sono di 2800 x 6500 x 4500 mm e la struttura dell'Elephant Gray è costituita da una barra di stampa montata su un portale, una recoater e una serie di testine di stampa. La scatola di lavoro è completamente rimovibile e si possono ordinare più scatole di lavoro. 

Il flusso di lavoro

Compatibilità dei materiali - come già menzionato, Elephant Gray è progettato per la stampa 3D con pietre e minerali, compresi materiali riciclati o di scarto come marmo, calcare e granito (polveri minerali della gamma PS e PR di Concr3de). Per quanto riguarda i leganti, Concr3de ha sviluppato le gamme PS e BS di leganti appositamente per la stampante 3D Elephant Gray. Con Elephant Gray è possibile creare un ecosistema di forme complesse e altamente personalizzate in grandi quantità in modo rapido, conveniente e sostenibile. Questa realizzazione è spesso un compito laborioso e costoso quando si utilizzano metodi di produzione tradizionali.

Immagine 4: Elementi architettonici stampati in 3D in calcare (a sinistra) e marmo (a destra) sulla stampante Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

Il catalogo dei materiali in pietra di Concr3de comprende una selezione diversificata di opzioni di alta qualità, con in evidenza Concr3de Marble (PS1001 Marble), Concr3de Granite (PS1003 Granite) e Concr3de Limestone (PS1003 Limestone). Questi materiali utilizzano lo stesso legante (BS1001 Mineral Binder) e sono noti per le loro eccezionali proprietà, offrendo una finitura superficiale superiore, garantendo precisione in design intricati. In particolare, l'offerta di materiali di Concr3de vanta economicità e scalabilità nella produzione, rendendoli una scelta ideale per diverse applicazioni. L'utilizzo di questi materiali garantisce precisione nella traduzione di design complessi in forme tangibili, mentre le impressionanti proprietà meccaniche contribuiscono alla loro affidabilità. Inoltre, Concr3de pone un'enfasi sulla sostenibilità attraverso un processo di produzione privo di rifiuti, allineandosi alle pratiche ecologiche nel settore professionale.

Immagine 5: Una gargoyle stampata in 3D sulla stampante Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

Nessuno spreco e automazione - a causa della natura del binder jetting, la stampa con Elephant Gray non richiede strutture di supporto. Ciò, unito a un tasso di riutilizzo della polvere del 100%, implica un processo di produzione senza sprechi. Inoltre, per rendere il flusso di lavoro il più conveniente ed efficiente possibile, Elephant Gray offre funzionalità come alimentazione automatica della polvere per scatole di lavoro intercambiabili e stazioni di post-elaborazione industriali per pulizia automatica, riciclo della polvere e sigillatura automatica. Gli unici accorgimenti per la pulizia riguardano l'inchiostro della stampante (per l'autopulizia della testina di stampa, smaltito come rifiuto a basso contenuto calorico), l'acqua della stazione di immersione (può essere smaltita nelle fognature) e i filtri della stazione di immersione (i sedimenti vengono trattati come rifiuti edili, meno di 1 tonnellata all'anno). Questo ecosistema completo si traduce in una soluzione di produzione che comporterà un livello significativamente aumentato di indipendenza e flessibilità nella produzione e nel post-elaborazione, nonché tempi di consegna più rapidi e una globalità agile.

Immagine 6: Il software NOAH. Fonte: Concr3de.

Il software - la stampante Elephant Gray è dotata di software di laminazione personalizzato NOAH Mammooth installato su un computer centrale incluso, ottimizzando la preparazione della stampa. Questo software supporta il caricamento di file .stl e .obj per creare lotti di stampa, accessibili a distanza tramite USB, ethernet o il server dell'azienda. È possibile posizionare più file all'interno di ciascun lotto, con la possibilità di ottimizzare l'inserimento utilizzando software esterno. Il slicer consente una rapida preparazione del lotto, fornendo stime di tempo di stampa. Gli operatori caricano i lotti tramite USB, e la stampante esegue autolivellamento automatico e riempimento di polvere, quindi avvisa l'operatore al termine. Il sistema Scalance consente il monitoraggio dello stato, e aggiornamenti regolari del software migliorano la funzionalità e l'integrazione con il sistema di esecuzione della produzione, offrendo dati per l'ottimizzazione della pianificazione e riduzione dei tempi di inattività.

Il flusso di lavoro completo con la stampante 3D Elephant Gray, così come le specifiche tecniche della stampante, una panoramica dei materiali, i requisiti della fabbrica e del personale, l'assistenza e la manutenzione, il software e la sicurezza sono ampiamente trattati nel Manuale nella sezione Download.

Upcycling di risorse in pietra e minerali

La stampante 3D Elephant Gray di Concr3de si distingue come una soluzione completa per ottenere parti stampate in 3D di alta qualità da pietre e materiali minerali recuperati. Appositamente progettata per produzione su larga scala e produzione batch, Elephant Gray sfrutta la piattaforma di binder jetting ad alta precisione di Concr3de, consentendo l'uso di vari materiali a base di pietra e minerali. La grande scatola di stampa della stampante consente la stampa 3D di parti con dimensioni fino a 2 x 1 x 1 m.

Immagine 7: La stampante Elephant Gray è un eccellente strumento per i settori dell'arte, archeologia e costruzione. Fonte: Concr3de.

In modo simile alle stampanti 3D Armadillo di Concr3de, la stampante Elephant Gray si allinea con la filosofia fondamentale e la missione del marchio incentrata sul riciclo di materiali di scarto. Elephant Gray consente la creazione di nuovo valore producendo prodotti finali stampati sostenibili e funzionali da materiali minerali che in precedenza erano considerati senza valore o costosi da smaltire. Con la stampante Elephant Gray 3D, insieme ai suoi materiali e leganti compatibili, i materiali a base di pietra che altrimenti andrebbero sprecati possono ora essere riutilizzati in un processo di produzione senza rifiuti e sostenibile. Elephant Gray è un'eccellente soluzione di produzione additiva per vari settori, tra cui architettura, design, arte, archeologia, edilizia, beni di consumo o applicazioni di stampaggio.