Produzione additiva: le polveri al centro dell’interazione materia-laser
Industriali della produzione additiva, desiderate padroneggiare l'interazione materia-laser delle vostre polveri
L’interazione materia-laser è influenzata da precisi parametri fisico-chimici. Una polvere non conforme può comportare un cattivo assorbimento dell’energia laser o una scarsa fluidità, incidendo direttamente sulla densità e sulle proprietà meccaniche del pezzo.
Che cos’è la produzione additiva?
La produzione additiva consiste a realizzare un pezzo mediante sovrapposizione successiva di polvere fusa da un fascio laser. In contrapposizione ai processi tradizionali basati sulla rimozione di materiale, la produzione additiva presenta numerosi vantaggi.
Infatti, beneficiando oggi di un buon livello di maturità, questa tecnologia offre una libertà di progettazione senza pari e ha trovato numerose applicazioni in mercati esigenti come l’aeronautica, il spaziale, il medicale, l’automotive, …
Potendo essere metalliche, ceramiche o polimeriche, la qualità delle polveri è un aspetto cruciale per questo processo. Al centro dell’interazione materia-laser, le polveri devono in particolare rispettare una composizione chimica, una morfologia, una granulometria e una porosità intraparticellare minima.
Le nostre soluzioni di analisi e di expertise
Caratterizzazione fisico-chimica avanzata
Per garantire una fusione omogenea, analizziamo le proprietà fondamentali delle vostre polveri:
Analisi chimica elementare: dosaggio delle impurità e dei gas (C/S, N/O, H, Ar) mediante ICP-OES, ICP-MS e analizzatori elementari.
Morfologia e granulometria: analisi mediante granulometria laser (ISO 13320), morfo-granulometria e SEM per valutare la sfericità e la distribuzione dimensionale (PSD), fattori chiave dell’impaccamento e della scorrevolezza.
- Scorrevolezza : caratterizzata da un tempo di scorrimento, può essere misurata mediante un imbuto calibrato di tipo Hall o Carney (ISO 4490 e ASTM B 213)
Proprietà fisiche: misura della densità, della superficie specifica (BET), della porosità interna e dell’umidità.
- Densità apparente e densità battuta che consentono di caratterizzare, per effetto meccanico, l’attitudine di una polvere a organizzarsi espellendo l’aria tra i granuli. (ISO 3953)
- Densità vera determinata mediante picnometria secondo la norma ISO 12154 o ASTM B 923.
Expertise dell’estrema superficie
Lo stato di ossidazione o la presenza di contaminanti sulla superficie estrema dei granuli modifica radicalmente l’assorbimento del laser.
Identificazione dei contaminanti: rilevamento di contaminazioni particellari mediante SEM-FEG-EDX (manuale o automatizzato).
Analisi di superficie: identificazione chimica degli strati di ossidi e delle forme chimiche presenti.
- Valutazione della rimozione dei residui di produzione additiva nei DM secondo la norma ASTM F3335-20
- Analisi della microstruttura caratterizzata da un esame metallografico.
Controllo del riciclo e della durabilità
Il riutilizzo delle polveri dopo la stampa ne modifica le proprietà. Mettiamo in atto protocolli di monitoraggio qualità per convalidare i vostri cicli di riciclo senza compromettere l’affidabilità dei vostri componenti aeronautici o medicali.
Come suggerisce la norma NF E 67-010, che presenta le specifiche tecniche delle polveri per le applicazioni di manifattura additiva, queste prove possono essere inoltre completate da misure di superficie specifica, umidità, …
FILAB vi supporta nell’analisi e nella caratterizzazione delle vostre polveri metalliche
Grazie a una significativa esperienza nell’implementazione di queste diverse tecniche e a un vero know-how di expertise riconosciuto nell’ambito delle nostre accreditazioni COFRAC e dell’omologazione SAFRAN (in particolare secondo il capitolato Ma-0015 – Pr 6000 e Pr 7210 ), FILAB vi supporta nelle vostre esigenze di analisi di polveri metalliche e di expertise associate alle attività di manifattura additiva.
Qualifica Cliente
OMOLOGAZIONE SAFRAN
FILAB ha ottenuto diversi anni fa la Qualifica di Laboratorio dal gruppo SAFRAN nell’ambito delle procedure GRP-0087 e GRM-0123. Questa qualifica viene regolarmente rinnovata al termine di audit effettuati da Safran presso la nostra sede.
OMOLOGAZIONE FRAMATOME
Nel 2020, il laboratorio FILAB ha ottenuto l’omologazione fornitore di FRAMATOME ed è ora parte dell’AVL (Approved Vendor List).
OMOLOGAZIONE DASSAULT AVIATION
Nel marzo 2025, il laboratorio FILAB ha ottenuto l'approvazione DASSAULT AVIATION. Questa approvazione rende FILAB un partner affidabile per i produttori del settore aeronautico.
OMOLOGAZIONE AUBERT ET DUVAL
Dal 2024, il laboratorio FILAB è approvato da Aubert & Duval per l’analisi di materiali solidi e polveri. Punto di riferimento nei settori aeronautico, dispositivi medici e difesa, FILAB si afferma come partner chiave per l’esecuzione di analisi ICP-AES.
Le nostre FAQ
Per ottenere un preventivo, potete contattare i nostri team tramite il modulo di contatto, per telefono o via e-mail.
Vi basta comunicarci la vostra esigenza (tipo di materiale, analisi desiderata, eventuale norma, urgenza, quantità di campioni…). Vi invieremo quindi una proposta tecnica ed economica personalizzata entro 24-48 ore.
I tempi variano in base alla natura dell’analisi e alla complessità del progetto di expertise.
FILAB si impegna tuttavia a fornire tempi rapidi e adatti ai vostri vincoli e alle vostre urgenze industriali.
Nelle tecnologie di tipo SLM (Selective Laser Melting), la polvere non è solo un semplice consumabile; è il materiale di costruzione che definisce la risoluzione, la porosità e la resistenza finale del pezzo.
L’interazione si basa sulla capacità del laser di trasferire la propria energia ai granuli di polvere per creare un bagno di fusione stabile.
Affinché un laser lavori in modo efficace, la polvere deve soddisfare tre criteri principali:
La morfologia: i granuli devono essere il più possibile sferici per garantire una buona fluidità (spandimento omogeneo sul piano di costruzione).
La granulometria: la dimensione dei granuli (spesso tra 15 e 45 micron) influenza lo spessore degli strati e la precisione dei dettagli.
La composizione chimica: è richiesta un’elevata purezza per evitare inclusioni o gas intrappolati che indebolirebbero la struttura.
Quando il fascio laser colpisce il letto di polvere, si verificano simultaneamente diversi fenomeni:
Assorbimento: una parte dell’energia viene assorbita dai granuli (in base al loro colore e alla loro riflettività).
Riflessioni multiple: il laser "rimbalza" tra i granuli di polvere, il che può aumentare l’assorbimento complessivo rispetto a una superficie solida piana.
Fusione: i granuli passano dallo stato solido a quello liquido, formando un canale di fusione chiamato "keyhole" (foro a chiave) se l’energia è molto intensa.
