Analisi delle polveri metalliche nei processi di Additive Manufacturing
Molti studi dimostrano l’importanza della distribuzione granulometrica e della forma delle particelle nei processi di Additive Manufacturing con polveri metalliche mediante fusione a laser (LPBF).
I fattori chiave che influenzano le proprietà del materiale prodotto sono:
- la dimensione delle particelle (PS)
- la distribuzione dimensionale (PSD)
- la densità del letto di polvere che ne risulta (PBD)
Molti studi sono basati proprio sulla misura della densità apparente (AD), della fluidità e della densità PBD e partendo da prodotti con dimensioni di particelle e distribuzione differente, che permettono di valutare in modo concreto quanto questi parametri influenzino le caratteristiche e le proprietà del prodotto finale.
Un modo semplice e molto efficiente per valutare la dimensione e la forma di una particella è l’utilizzo di un analizzatore granulometrico ad analisi dinamica d’immagine.
Analisi dinamica d’immagine
L’analisi dinamica d’immagine fornisce un’immagine bidimensionale della particella e permette così di ottenere informazioni precise sia sulla dimensione che sulla forma. Grazie al dato grezzo acquisito come immagine, non è più necessario avere l’approssimazione a sfera per calcolare la distribuzione dimensionale del prodotto. Con l’analizzatore granulometrico QICPIC sono disponibili 7 lenti (da M3 a M9) in funzione del range di interesse: per questa applicazione viene utilizzata la focale M5 con range di misura da 1.8 µm a 3755 µm. Qicpic può essere equipaggiato con il sistema di dispersione per polveri RODOS e un alimentatore vibrante di precisione VIBRI, garantendo il massimo della precisione nella distribuzione granulometrica.
In figura 1 è riportato un esempio di analisi dei prodotti sottoposti a test. È evidente che una semplice determinazione granulometrica potrebbe non evidenziare le particelle non conformi per questa applicazione.
In figura 2 invece è riportata la misura della forma delle particelle in termini di Aspect ratio (AR), nella quale risulta evidente la separazione tra le particelle conformi (più compatte) e quelle invece che non risultano adatte (di forma più allungata).
Infine, in figura 3 sono riportate le forme delle particelle, suddivise sempre in elementi conformi e non conformi.
