Filamet Inconel 718-34

Filamet™ de Inconel 718-34 de The Virtual Foundry (TVF) è un filamento innovativo composto per l'86 % da metallo e per il resto da PLA. The Virtual Foundry è un'azienda americana formata da grandi esperti nel settore del metallo fuso, che lavorano costantemente dal 2014 per migliorare e far crescere la loro gamma di filamenti e accessori per la stampa 3D FDM di metallo. I loro prodotti sono orientati a risolvere e semplificare problemi attraverso materiali metallici innovativi per stampanti 3D FDM di qualsiasi tipo.

Immagine 1: Ingranaggio fabbricato con Inconel 718. Fonte: Saphire

Inconel è il marchio riconosciuto di alcune superleghe a base di nichel-cromo. Si tratta di leghe che si distinguono per la loro elevata resistenza alla corrosione, capaci di lavorare nelle condizioni più estreme. Questo avviene grazie al fatto che, una volta riscaldate, formano uno strato sottile di ossido che passiva la superficie e la protegge dagli attacchi chimici, migliorando al contempo la loro durezza superficiale. Oltre alla straordinaria resistenza alla corrosione, possiedono una eccellente resistenza alle alte temperature, potendo operare in condizioni in cui altri metalli come l'alluminio o l'acciaio soffrirebbero di scorrimento viscoso.

Tra i diversi tipi di Inconel, il tipo 718 si distingue per la sua eccellente saldabilità, caratteristica che facilita la sinterizzazione. Inoltre, il suo elevato contenuto di niobio e molibdeno, insieme all'alluminio e al titanio, gli conferisce una estrema durezza e resistenza alla trazione.

Tra le sue principali applicazioni figurano alcune delle più esigenti, come la produzione di pale di turbine a gas, scarichi di veicoli di Formula 1 o collettori di reattori aerospaziali.

The Virtual Foundry è stata l'azienda pioniera nello sviluppo di filamenti metallici per la stampa 3D dopo molti anni di ricerca e sviluppo. Il grande vantaggio competitivo sviluppato è che per ottenere pezzi metallici puri è necessario solo stampare il pezzo e sinterizzarlo in un forno. Altri produttori che hanno cercato di sviluppare filamenti metallici necessitano di fare un processo aggiuntivo (prima della sinterizzazione in forno): il debinding, un processo chimico per separare i polimeri leganti dal metallo. Pertanto, si può concludere che The Virtual Foundry è il pioniere e il punto di riferimento nella stampa 3D FDM metallica, ottenendo un processo relativamente semplice con risultati mai visti prima nel mondo della fabbricazione metallica.

Attualmente, una grande lista di settori industriali utilizza i filamenti di The Virtual Foundry: produttori di stampanti 3D, innovazione biomedica, sviluppo di motori a reazione, schermatura dalle radiazioni, esplorazione spaziale, energia nucleare, odontoiatria, artisti o design di moda. Un'applicazione notevole è la produzione di una punta di trapano con riscaldamento interno tramite acqua calda, per perforazione in Antartide. Con il Filamet™ di rame è stata fabbricata, con estrema facilità e a basso costo, una punta di trapano con struttura interna estremamente difficile da lavorare o modellare. Un'altra applicazione notevole è la stampa di contenitori per la schermatura dalle radiazioni, realizzata con il Filamet™ di tungsteno. Questo tipo di contenitori sono utilizzati per trasportare medicinali reattivi senza dover ricorrere a contenitori di piombo (tossici). Grazie alla densità del tungsteno, 1,6 volte superiore al piombo, questo filamento è ideale per creare qualsiasi tipo di pezzo sostitutivo a quelli fabbricati con piombo.

Filamet™ di Inconel 718 è un filamento formato da metallo base e un polimero biodegradabile ed ecologico (PLA). Questo materiale è privo di particelle metalliche esposte e di solventi volatili che possono liberarsi durante la stampa. Formato per l'86% da Inconel 718 e per il resto da PLA, questo materiale è estremamente semplice da stampare, poiché le sue proprietà di stampa sono simili a quelle del PLA, permettendo a qualsiasi utente di una stampante 3D FDM di creare pezzi con questo filamento, senza la necessità di acquistare costose stampanti 3D FDM industriali di metallo.

Con Filamet™ Inconel 718 si ottengono proprietà simili a quelle possibili con la tecnologia DMLS ma con alcune limitazioni. A causa della necessità di sinterizzare i pezzi stampati con questo filamento, dove si elimina il PLA, i pezzi presentano porosità, perdita di volume e non isotropia. Le stampanti 3D DMLS riescono a stampare pezzi totalmente solidi (simili alla fusione), con grande dettaglio, altezze di strato di 0,02 mm e senza la necessità di post-elaborazione, l'unico svantaggio rispetto alla stampa 3D FDM di Filamet™ è il costo del materiale, della fabbricazione e delle stampanti stesse.

Grazie al suo alto contenuto di metallo (86%), è necessario posizionare l'ingresso del filamento il più allineato possibile con l'estrusore e utilizzare FilaWarmer, un riscaldatore attraverso il quale viene inserito il filamento per eliminare la sua curvatura e in questo modo si produce il minimo attrito possibile nell'estrusore e nell'HotEnd. Una volta stampato un pezzo è necessario eseguire il processo di sinterizzazione, in ambiente aperto o in ambiente vuoto o inerte, per eliminare il polimero (PLA), tenendo presente che i valori di sinterizzazione devono essere regolati in base alla geometria e al modello di forno. Il prodotto che si ottiene è totalmente metallico, con le proprietà reali del metallo come conducibilità elettrica, post-lavorazione tramite levigatura e lucidatura o anche unione tramite saldatura; ma con una certa porosità e una riduzione del volume dovuta alla perdita del PLA. Per saperne di più su tutto il processo di stampa, sinterizzazione e post-produzione, visitare la sezione "Consigli d'Uso".

Gli utenti che non dispongono di un forno con le proprietà necessarie per eseguire la sinterizzazione dei pezzi stampati con Filamet™ di rame e ottenere le proprietà finali di questo metallo, possono mettersi in contatto con noi e valuteremo la loro fattibilità attraverso i nostri collaboratori con capacità di eseguire la post-produzione necessaria per ottenere il risultato finale desiderato.