La stampa 3D in sabbia sta rivoluzionando il mondo della fonderia, in particolare nella produzione di anime e motte soprattutto per la realizzazione di progetti estremamente complessi, inclusi sottosquadri e canali interni impossibili da ottenere con tecniche tradizionali.
A differenza dei metodi tradizionali, questa tecnologia consente di passare dal progetto digitale al componente finito senza l’uso di casse d’anima o modelli fisici.
Ecco come funziona la stampa 3D.
1. Progettazione dell’anima o della motta
Il processo inizia con la progettazione dell’anima e/o della motta. In questa fase si definiscono le geometrie interne ed esterne, canali di colata e di sfogo ed infine gli spessori e tolleranze.
2. Preparazione del file di stampa (slicing)
Il file 3D viene poi importato nel software della stampante, che lo suddivide in strati sottili.
A differenza della stampa 3D in plastica, lo slicing per la sabbia tiene conto della resistenza meccanica dell’anima, della permeabilità ai gas e della precisione dimensionale che sono parametri fondamentali per evitare difetti durante la colata.
3. Il materiale: sabbia e legante
La stampa 3D in sabbia utilizza sabbia silicea o ceramica, combinata con un legante chimico.
Il materiale resta in forma di polvere fino al momento della stampa che, grazie al legante solidifica la sabbia strato dopo strato.
Il risultato è un elemento solido ma sufficientemente poroso.
4. Il processo di stampa 3D in sabbia
La tecnologia più diffusa è il binder jetting. Il funzionamento è semplice ma estremamente preciso:
come primo passo, viene riempito il box di sabbia.
Successivamente la testina deposita il legante solo dove serve così lo strato viene consolidato.
Il processo si ripete fino a completare l’anima o la motta.
Strato dopo strato, l’anima e/o la motta prende forma all’interno del box di sabbia e il materiale non legato fa da supporto naturale al componente realizzato.
5. Estrazione e pulizia
Una volta terminata la stampa, l’anima o la motta viene estratta dal letto di sabbia e pulita dai residui di sabbia libera. La sabbia non legata rimossa viene recuperata per le stampe successive, rendendo così il processo efficiente e sostenibile.
6. Post-processing e indurimento
A seconda del legante utilizzato, può essere necessario un trattamento termico, un indurimento chimico o un rivestimento superficiale per migliorare ancora di più la resistenza meccanica e la stabilità durante la colata del metallo.
