Per fabbricare componenti medicali di qualità con il Selective Laser Melting è necessario un controllo completo del processo. Questo è garantito dal un nuovo sistema di QM.
Con un nuovo sistema di QM per il controllo in tempo reale, il Lasercusing può soddisfare le elevate esigenze del settore medico e aeronautico. Per raggiungere una qualità priva di errori nel lasercusing, definito anche Selective Laser Melting (SLM), sono necessari molti controlli qualitativi e monitoraggi di processo. A tale scopo, l’azienda tedesca Concept Laser GmbH di Lichtenfels ha sviluppato un sistema.
Il punto chiave del sistema è una valutazione intuitiva dei dati di processo, conciliabile alle esigenze di documentazione dell’utilizzatore. Tutti i sistemi di controllo fino a oggi utilizzati sono stati riuniti e migliorati per la nuova soluzione, per aumentare la riproducibilità del processo. Vengono controllati il pool di fusione, la polvere, il gas di processo, la temperatura e la documentazione. La nuova tecnica è testata dal partner pilota il Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) di Colonia. Qui il reparto “Systemhaus Technik“ impiega il processo nel settore della ricerca per componenti di turbine e altre applicazioni metalliche nella costruzione di velivoli.
Il controllo in tempo reale del pool di fusione controlla il processo di costruzione a livello microscopico. Poiché il Lasercusing è un processo di micro-saldatura in un piccolo spazio, con una larghezza della traccia di circa 100 µm e con un’altezza dello strato di circa 20 – 50 µm, è necessaria un’alta risoluzione dei dettagli. Altrettanto piccole sono anche le linee di saldatura. Il modulo pool di fusione traccia il processo di costruzione in corso con varie migliaia di registrazioni per secondo e analizza i dati rilevanti della traccia di colata in tempo reale. Questi vengono documentati e valutati dal software della macchina.
Anche per la polvere esiste un proprio modulo nel sistema di QM. Detto modulo è separato dall’impianto di produzione e pertanto il filtraggio della polvere metallica ha luogo parallelamente a un processo di costruzione. Inoltre permette alte portate con maglie fini del filtro anche inferiori a 50 µm. Il modulo polvere può essere utilizzato anche per attività in un’atmosfera di gas protetti. Quindi, l’ossigeno viene escluso con il gas nobile argo, garantendo la costante composizione chimica della polvere di metallo.
Per finire, nel modulo del gas di processo hanno luogo un controllo e una regolazione sovrabbondanti della concentrazione di ossigeno del gas di processo. In futuro vi saranno anche il controllo dello stato del filtro e la possibilità di una filtrazione automatica. Il modulo della temperatura inoltre controlla componenti importanti e sensibili alle temperature dell’impianto e informa sulla loro situazione attuale.
Il modulo di documentazione, l’ultimo del budle, è un elemento del software Lasercusing. Controlla il processo di costruzione in corso e permette la redazione del rapporto per tutti i dati dei moduli di QM in tempo reale.
Il nuovo sistema di QM può tra l’altro controllare il processo di produzione con finissime varianti di polvere di titanio, come CL41 TI, soddisfacendo i requisiti della norma ASTM F136 per impianti chirurgici. Lavora in tempo reale (Real-Time) con tassi di campionatura nell’area dei kHz. Le qualità di polvere fini permettono un aumento significativo della qualità della superficie. In questo modo con il processo di Lasercusing si possono soddisfare anche severissimi requisiti di qualità e sicurezza nella fabbricazione di componenti metallici. op
Ulteriori informazioni www.conceptlaser.de
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