Quando A-MIM non è adatto

Troppo grande

Gli spigoli vengono confrontati per dimensione, quindi il componente può essere ruotato. Un pezzo di 160 × 60 × 40 mm supera il valore indicativo, uno di 80 × 140 × 60 mm è al di sotto.

Perché oltre diventa difficile

• Il pezzo verde è più grande del pezzo finito. Con un ritiro lineare del 15–20 % deve essere stampato più grande del 18–25 %. Da una quota finale di 150 mm si passa a circa 175–190 mm nella stampante.
• Gli scostamenti crescono con la lunghezza. Il ritiro varia in percentuale, non in millimetri. Su 150 mm la stessa variazione ha un effetto una volta e mezza superiore rispetto a 100 mm.
• Pezzo grande, fase di rammollimento. Nel forno il componente diventa temporaneamente tenero e deve ritirarsi insieme al proprio supporto. Quanto più è lungo, tanto più scivola sull'appoggio e tanto più l'attrito frena singole zone – ciò genera distorsione.

Un produttore di sistemi Binder Jetting indica per i suoi sistemi di grandi dimensioni, come dimensione ideale del componente, al massimo 150 × 100 × 50 mm – sebbene il volume di costruzione arrivi a 800 × 500 × 400 mm. Il limite non è quindi il volume di costruzione, ma la sinterizzazione. Già 200 mm di lunghezza dello spigolo sono perciò di solito troppi.

Troppo piccolo

Un cubo con spigolo di 10 mm ha 1 cm³ e in acciaio inox pesa poco meno di 8 g.

Perché al di sotto ha raramente senso

• I dettagli non si formano. Fori sotto 0,75 mm non si riproducono nel pezzo sinterizzato, fessure sotto 0,5 mm non si possono liberare dalla polvere. In un pezzo molto piccolo, però, proprio i dettagli sono il motivo per produrlo in modo additivo.
• Il lavoro manuale non si riduce in proporzione. Ogni pezzo verde viene tolto singolarmente dalla polvere, pulito e posato sul supporto di sinterizzazione. Per un pezzo da 5 mm richiede quasi lo stesso tempo che per un pezzo da 50 mm, ma si distribuisce su un valore molto inferiore.
• I pezzi piccoli in grandi quantità sono il campo d'elezione del MIM. Uno stampo a iniezione con più cavità li produce in pochi secondi.

Troppo pesante, troppo massiccio

Non esiste un limite di peso fisso – contano spessore di parete, geometria e il sostegno durante la sinterizzazione. Un alloggiamento grande ma a parete sottile può andare, un piccolo blocco pieno no.

Perché i pezzi massicci creano problemi

• Il legante deve uscire. Nel deceraggio il legante migra dall'interno verso l'esterno. La linea guida del produttore raccomanda al massimo 25 mm di spessore di parete, e non in più di due direzioni contemporaneamente. Un cubo di materiale pieno con spigolo di 25 mm (15,6 cm³, ben 120 g) si trova quindi già al limite, pur restando molto al di sotto di 60 cm³.
• Le zone massicce subiscono un ritiro diverso da quelle sottili. Un blocco accanto a una parete sottile si addensa in modo non uniforme – il pezzo si deforma o si rompe nel punto di transizione.
• Il peso grava sul supporto. Quanto più pesante è il pezzo tenero nel forno, tanto maggiore è l'attrito durante il ritiro e tanto più forte la distorsione.

Troppo filigranato

• Sotto 0,75 mm il pezzo verde è troppo debole – la parete non sopporta l'estrazione dal letto di polvere.
• Tra 0,75 e 2 mm la parete si forma, ma resta a rischio di rottura durante la rimozione della polvere; ciò costa scarti e lavoro manuale.
• Pareti e perni snelli: rapporto altezza/spessore al massimo 8 : 1, con pareti sotto 1 mm al massimo 4 : 1. Una nervatura spessa 1,5 mm non dovrebbe quindi superare i 12 mm di altezza.

Il motivo è sempre lo stesso: prima della sinterizzazione solo il legante tiene insieme la polvere. In questo stato il pezzo è delicato come zucchero pressato.

Geometria inadatta

Durante la stampa il pezzo è sostenuto nel letto di polvere – lì quasi ogni forma è possibile. Diventa critico nel forno: lì diventa tenero e deve sostenersi da solo.

Tolleranze strette quasi ovunque

Il componente subisce nella sinterizzazione un ritiro lineare di circa 15–20 %, e non uguale in tutte le direzioni dello spazio. Il ritiro viene compensato, ma ogni variazione si ripercuote sull'intera quota:

Accoppiamenti, superfici di tenuta e filettature vengono quindi post-lavorati. Se ciò deve avvenire quasi ovunque, il grezzo contribuisce a malapena – allora alla fresatura si aggiungono stampa e sinterizzazione.

Troppo pochi pezzi

Perché

• L'impostazione del processo si presenta una volta per componente. Posizione nel volume di costruzione, supporto di sinterizzazione e compensazione del ritiro vengono definiti per ogni nuovo pezzo e spesso corretti sui primi campioni. I primi componenti campione con un programma di controllo concordato partono presso FIT da circa 5.000 euro.
• Con dieci pezzi ogni pezzo sostiene un decimo di tale importo, con mille solo un millesimo.
• La fusione laser non richiede un'impostazione di sinterizzazione. Il metallo viene fuso nella stampante, il pezzo non subisce un ritiro del 15–20 %. Per pezzi singoli e piccole quantità fino a circa 50 pezzi è quindi di solito più conveniente.

Si conta la famiglia di componenti: 30 varianti da 20 pezzi ciascuna sono 600 pezzi su una forma base comune – ciò può essere interessante per A-MIM, se le varianti differiscono solo al di fuori del corpo base rilevante per la sinterizzazione.

Troppi pezzi identici

Perché

• Nel MIM la forma nasce nello stampo a iniezione. Lo stampo è un elevato costo una tantum, poi un ciclo dura pochi secondi. Quanti più pezzi identici, tanto meno pesa lo stampo.
• A-MIM risparmia proprio questo stampo – un vantaggio che con quantità molto grandi della stessa esecuzione conta ormai poco.
• Con forma semplice anche prima: I fornitori MIM indicano una produzione in serie conveniente in parte già a partire da 5.000 pezzi all'anno. Se il pezzo è facilmente sformabile e non cambia, il MIM andrebbe quindi confrontato anche al di sotto dei 50.000 pezzi.

Forma semplice

A-MIM esprime i suoi punti di forza con canali, sottosquadri, funzioni riunite e varianti. Un albero, una flangia o una piastra con fori non ne traggono vantaggio – ottengono però in più stampa, deceraggio, sinterizzazione e la rifinitura delle superfici funzionali.