XJet e La Tecnologia Nano Particle Jetting™ (NPJ)
Additive Manufacturing Technology, Nano Particle Jetting™ (NPJ)
La tecnologia di XJet Nano Particle Jetting™ (NPJ) permette la produzione di componenti in materiale metallico o ceramico con un livello di dettaglio, finitura e accuratezza mai raggiunto in precedenza nell’ambito Additive Manufacturing. L’assenza di polveri aggiunge notevoli vantaggi dal punto di vista operativo e permette l’utilizzo delle macchine XJet in ogni ambiente.
Nano Particle Jetting Technology in breve
La tecnologia Nano Particle Jetting (NPJ) prevede l’utilizzo di nanoparticelle metalliche o ceramiche immerse in un liquido che viene poi deposto da testine piezo-elettriche di stampa a medie temperature (300 ° C), l’evaporazione istantanea del liquido che circonda le nanoparticelle metalliche lascia solo il metallo fuso legato insieme.
La tecnologia di NPJ, non richiede la gestione delle polveri con il vuoto e il gas argon per poter funzionare ed è più sicura rispetto agli altri processi di stampa in metallo. Inoltre, lo spessore di ogni singolo strato, è inferiore a 2 micron garantendo così un eccellente qualità di stampa 3D per metallo e ceramica.
La dispersione liquida
La tecnologia NPJ si basa sulla metodologia brevettata della dispersione liquida. Una sospensione liquida contenente nanoparticelle solide del materiale costruttivo e di supporto è deposto (jetted) sulla tavola dove viene realizzato in modo additivo il componente. Queste sospensioni liquide sono la base del processo di AM e si differenziano in modo sostanziale dai pericolosi e difficili da gestire materiali sotto forma di polveri. Le sospensioni liquide sono fornite in cartucce sigillate utilizzabili quindi senza problemi. La tecnologia NPJ rende utilizzabile la stampa 3D in ogni ambiente.
I benefici
Sfruttando i vantaggi della primaria caratteristica della tecnologia NPJ (stochastic nanoparticles), si possono ottenere molteplici strati ultrasottili rendendo di fatto reale la costruzione di parti molto complesse, di alta qualità e con geometrie illimitate in modo operativamente efficiente.
Insuperabile qualità delle parti
La caratteristica stocastica delle particelle di NPJ garantisce una insuperabile qualità delle parti prodotte.
- Densità del materiale al 99,9%
- Uniformità isotropica del materiale
- Deformazioni estremamente contenute (shrinkage)
Libertà di progetto mai raggiunta in precedenza
Gli strati ultrasottili di NPJ (composti di nanoparticelle) permettono una flessibilità di progetto senza limiti.
- Geometrie complesse
- Dettagli molto piccoli
- Forme nette
- Superfici levigate
Inarrivabile efficienza operativa
Il processo NPJ deposita contemporaneamente il materiale del supporto e della parte da costruire garantendo un’alta efficienza di processo.
- Pianificazione del supporto automatica
- Supporto facilmente removibile in modo semplice e sicuro
Come lavora NPJ
Caricamento cartucce
Processo
Le nanoparticelle solide in sospensione liquida sono distribuite in cartucce sigillate
Vantaggi
I materiali di supporto e costruzione sono caricati velocemente e facilmente con le mani avendo eliminato la complessa gestione delle pericolose polveri.
Material jetting
Processo
Le teste di stampa hanno migliaia di ugelli (nozzle) con cui si depositano milioni di goccioline miniaturizzate contenenti il materiale di supporto e quello di stampa, il sistema realizza così strati ultrasottili.
Vantaggi
La dispersione liquida delle nanoparticelle in strati ultrasottili permette la realizzazione efficiente di parti con qualsiasi complessità geometrica.
Rimozione del supporto
Processo
Dopo la costruzione della parte, la struttura di supporto costituita da uno speciale materiale solubile, viene disintegrata facilmente dalla parte.
Vantaggi
Il materiale di supporto viene facilmente rimosso (lavato) senza danneggiare in alcun modo la parte. In questo modo vengono drasticamente ridotti i tempi della fase di post-processing.
Sinterizzazione finale
Processo
Le parti prodotte vengono sottoposte ad un semplice e breve (qualche ora) processo di sinterizzazione.
Vantaggi
Un processo finale facile e pulito permette l’integrazione nelle operazione complessive, l’ottenimento del prodotto finale viene semplificata notevolmente nella fase di post produzione additiva.
Additive Manufacturing Technology, i materiali
La rivoluzionaria tecnologia Nano Particle Jetting™ (NPJ) di XJet permette l’utilizzo nell’additive manufacturing di materiali ceramici e metalli, utilizzando un portfolio di materiali in rapida crescita. Sono sviluppati da esperti in scienze dei materiali e 3D printing, il risultato è la produzione di componenti le cui proprietà sono pari o migliori di quelli realizzati con metodologie tradizionali. Il Team di esperti è impegnato continuamente nello studio di nuovi material costruttivi per anticipare le necessità future delle aziende.
Dettagli
Zirconia
Zirconia (ZrO2) è uno dei più resistenti duri materiali ceramici. ha eccellenti proprietà meccaniche incluso un’alta robustezza e resistenza alla frattura. Zirconia possiede un’ottima caratteristica di isolamento termico e la sua conducibilità termica è meno di 1/10 degli altri materiali ceramici.
Applicazioni tipiche:
- Applicazioni dentali
- Pestelli e mortai
- Contenitori e sfere di macinatura
- Cuscinetti a sfere
- Componenti di valvole e pompe
- Applicazioni per laboratori chimici
- Componenti di macchine
Allumina
Allumina o Ossido di Alluminio (Al2O3) è il più comune materiale ceramico per applicazioni tecniche. Presenta caratteristiche di: alto isolamento elettrico, robustezza, resistenza all’usura, conducibilità termica e una buona resistenza alle temperature e corrosione.
Applicazioni tipiche:
- Isolatori elettrici
- Componenti piping, nozzle e valvole
- Utensili per lavorazioni meccaniche e taglio
- Guaine per termocoppie
- Rotanti ad alta resistenza per pompe
- Guide per cavi e filettature
Acciaio Inossidabile
L’Acciaio Inox (Sainless Steel SS316L) è caratterizzato dalla resistenza alla corrosione e dalle alte prestazioni per alte o basse temperature. E’ ideale per componenti utilizzati in applicazioni altamente corrosive o esposti a temperature estreme.
Applicazioni tipiche:
- Processi industria chimica e petrolchimica
- Processi industria alimentare
- Attrezzature da laboratorio
- Dispositivi medici
- Applicazioni marittime
- Settore energetico
- Raffinerie di petrolio
- Trattamento acque
Supporto solubile
Il materiale per i supporti utilizzato da XJet3D, unico nel panorama delle macchine per AM, è removibile in automatico senza interventi manuali nella fase di post-printing. Deposto simultaneamente ai materiali costruttivi ceramici o metallici, serve per creare supporti temporanei per i componenti realizzati in modo additivo. Il materiale di supporto è solubile e permette significativi vantaggi in termini di riduzione dei costi, efficienza e industrializzazione del processo costruttivo.