Introduzione

L’invenzione descrive un metodo per realizzare oggetti tridimensionali in conformità con i dati relativi a un modello digitale 3D o CAD, mediante deposizione controllata di polveri senza l’ausilio di leganti o sistemi di sinterizzazione o fusione localizzata o di stampi di forma corrispondente alla geometria richiesta. La sinterizzazione delle polveri viene realizzata mediante applicazione di una pressione uniassiale e di un adeguato riscaldamento mediante tecnologia Spark Plasma Sintering (SPS) oppure mediante tecniche di sinterizzazione convenzionale.

Caratteristiche Tecniche

Sono noti diversi processi per la fabbricazione di oggetti solidi mediante deposizione di strati successivi di polveri. Alcune tecniche si basano sull’applicazione di un legante liquido. La Selective Laser Sintering (SLS) o la Selective Laser Melting (SLM) utilizzano invece un fascio laser per sinterizzare o fondere selettivamente la polvere deposta strato per strato. Queste tecniche hanno però un’applicabilità limitata solo ad alcuni metalli e richiedono l’utilizzo di apparecchiature molto costose. Lo scopo della presente invenzione è quello di proporre una tecnica applicabile a qualunque materiale utilizzando apparecchiature a basso costo. Questo viene realizzato mediante deposizione di strati successivi di due tipi di polveri in uno stampo senza l’utilizzo di alcun legante. In ciascuno strato le polveri vengono depositate in modo da occupare porzioni complementari. I due materiali hanno caratteristiche meccaniche e di sinterizzabilità molto differenti. Applicando allo stampo una pressione uniassiale e un adeguato riscaldamento sarà possibile compattare una delle due polveri producendo un oggetto solido, mentre il secondo materiale potrà essere rimosso alla fine del processo. TRL 4.

Possibili Applicazioni

• Sinterizzati di vari materiali metallici (rame, acciai, leghe di alluminio, leghe di titanio, leghe refrattarie);
• Sinterizzati di vari tipi di materiali ceramici (allumina, zirconia, titania, ossidi complessi);
• Sinterizzati di materiali compositi metallo/metallo o metallo/ceramico.

Vantaggi

• Basso costo di investimento;
• Utilizzabile con qualunque materiale metallico o ceramico disponibile in polvere;
• Possibilità di realizzare oggetti di materiali compositi metallo/ceramico;
• Possibilità di realizzare oggetti multimateriale.