L'importanza della gestione dei materiali in polvere
nella stampa 3D dei metalli, i materiali in polvere rappresentano una delle principali voci di costo, e in genere costituiscono il 30-50% del costo del pezzo. Allo stesso tempo, la qualità della polvere influisce direttamente sulla qualità del pezzo stampato; una gestione inadeguata della polvere può causare gravi problemi come porosità, inclusioni e riduzione delle proprietà meccaniche. Questo articolo illustrerà in modo sistematico i metodi di gestione dei materiali in polvere da quattro aspetti: ingresso in magazzino della polvere nuova, controllo d'uso, riciclo della polvere usata e miscelazione delle polveri.
Ispezione all'ingresso della polvere nuova in magazzino
1. Voci di ispezione all'ingresso
| Voce di ispezione | Metodo di ispezione | Requisiti standard | Frequenza di ispezione |
|---|---|---|---|
| Distribuzione granulometrica | Analizzatore laser di granulometria | D10, D50, D90 conformi alle specifiche | Ogni lotto |
| Contenuto di ossigeno | Analizzatore di ossigeno e azoto | ≤ requisiti della specifica del materiale | Ogni lotto |
| Contenuto di azoto | Analizzatore di ossigeno e azoto | ≤ requisiti della specifica del materiale | Ogni lotto |
| Fluidità | Misuratore di flusso Hall | ≤ requisiti della specifica (s/50 g) | Ogni lotto |
| Densità apparente | Densimetro | Conforme ai requisiti della specifica | Ogni lotto |
| Morfologia | Microscopio elettronico a scansione | Sfericità ≥90% | Nuovo fornitore / periodica |
| Composizione chimica | ICP / spettrometria a lettura diretta | Conforme ai requisiti del grado di materiale | Nuovo fornitore / periodica |
2. Gestione dei fornitori
- Valutazione di ammissione del fornitore: qualifiche, attrezzature, sistema di controllo qualità
- Prova su piccolo lotto: verificare l'idoneità della polvere sull'apparecchiatura
- Elenco fornitori qualificati: i fornitori che superano la valutazione vengono inclusi nell'elenco
- Audit periodici: audit annuale del sistema qualità del fornitore
- Valutazione delle prestazioni del fornitore: consegna, qualità, servizio
3. Processo di ingresso in magazzino
- Verifica della documentazione del fornitore: certificato del materiale, rapporto di prova
- Campionamento e ispezione: controlli voce per voce in base agli elementi di ispezione
- Immissione in magazzino dopo esito positivo: applicare l'etichetta di ingresso e registrare nel registro
- Gestione dei prodotti non conformi in ingresso: reso o trattamento concordato con il fornitore
- Registrazioni di magazzino: numero di lotto, quantità, fornitore, risultati dell'ispezione
Controllo durante l'uso
1. Stoccaggio della polvere
- Ambiente di stoccaggio: asciutto, protetto da gas inerte (argon)
- Contenitore di stoccaggio: contenitore sigillato, etichettatura chiara
- Monitoraggio ambientale: temperatura, umidità e concentrazione di ossigeno
- Periodo di stoccaggio: utilizzare entro il periodo previsto; oltre la scadenza è necessaria una nuova ispezione
- Posizione di stoccaggio: conservazione suddivisa per aree per evitare la miscelazione
2. Gestione del prelievo
- Richiesta di prelievo: compilare il modulo di prelievo indicando lotto e quantità
- FIFO: dare priorità all'uso delle polveri immagazzinate da più tempo
- Registrazione del prelievo: persona che preleva, data, utilizzo, attrezzatura
- Registrazione delle quantità residue: inventario periodico per monitorare le variazioni di magazzino
3. Controllo del processo di stampa
- Controllo prima dell'uso: stato della polvere, presenza di agglomerati o contaminazioni
- Controllo della quantità di polvere aggiunta: calcolare in base alla quantità del pezzo da stampare per evitare eccedenze
- Monitoraggio del contenuto di ossigeno: monitorare il contenuto di ossigeno nella camera di costruzione durante la stampa
- Monitoraggio della temperatura: controllo della temperatura di preriscaldo della polvere
- Setacciatura: setacciare prima di ogni utilizzo per rimuovere particelle grandi e corpi estranei
4. Registrazioni d'uso
- Numero di lotto utilizzato: registrare il lotto di polvere utilizzato in ogni stampa
- Registrazione delle quantità utilizzate: consumo effettivo, quantità recuperata
- Attrezzatura utilizzata: registrare il numero identificativo dell'apparecchiatura
- Tempo di utilizzo: ora di inizio, ora di fine
- Registrazioni di anomalie: situazioni anomale della polvere durante il processo di stampa
Trattamento della polvere usata recuperata
1. Processo di recupero
- Recupero dopo la stampa: raccogliere la polvere non fusa
- Setacciatura: tramite setacci della maglia appropriata
- Separazione magnetica: rimuovere eventuali corpi estranei metallici
- Protezione in stoccaggio: conservazione protetta da gas inerte
- Gestione dell'etichettatura: indicare il numero di lotto originario, la data di recupero, il numero di recuperi
2. Ispezione della polvere recuperata
| Voce di ispezione | Frequenza di ispezione | Punti di attenzione |
|---|---|---|
| Contenuto di ossigeno | Ogni lotto / periodica | Verificare se il contenuto di ossigeno è aumentato |
| Distribuzione granulometrica | Periodica | Verificare se la proporzione di polveri fini è aumentata |
| Fluidità | Periodica | Verificare se la fluidità è diminuita |
