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LA FABBRICAZIONE DI COMPONENTI TRAMITE FUSIONE SELETTIVA LASER (SLM)

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1. Il processo SLM

2. Introduzione

Questo processo di fabbricazione additiva è stato sviluppato e brevettato nel 1997. Poiché il suo brevetto è scaduto nel 2017, guadagna in qualità e precisione, trovando così nuovi campi di applicazione. Le medtech e l’industria aeronautica e aerospaziale sono state le prime ad appropriarsi di questa tecnologia. La sua rapida evoluzione le apre oggi le porte del mondo della gioielleria e dell’orologeria.

3. Materiali idonei

Questo metodo riguarda esclusivamente leghe metalliche, per quanto diverse esse siano. Il titanio, gli acciai inossidabili o il platino sono, ad oggi, idonei a questa tecnologia.

4. Principio di fabbricazione

Il principio di fabbricazione tramite fusione selettiva al laser consiste nel depositare la lega scelta sotto forma di polvere, i cui grani sono ridotti alla particella più fine (tra 20 e 200 µm a seconda della lega), sulla superficie di un piano di fabbricazione. Rispettando perfettamente il piano volumetrico del componente, il laser fonde la polvere con un’intensità e una durata determinate, con una precisione pari alla dimensione di una particella (ovvero tra 20 e 200 µm). Il piano di fabbricazione viene poi abbassato di un valore pari a quello del primo strato realizzato. Un nuovo strato di polvere di lega viene aggiunto e poi fuso. Il processo si ripete così, strato dopo strato, nel rispetto assoluto del piano volumetrico del componente da realizzare.

La polvere non utilizzata (non fusa) potrà essere facilmente riutilizzata successivamente, senza necessitare di alcun ritrattamento.

5. Molteplici vantaggi

I vantaggi di questa tecnologia sono molteplici. Permette di realizzare componenti dalle strutture e dal design fino ad allora inediti (rigidità, leggerezza). Questo metodo non genera alcuno scarto di materiale e, di conseguenza, nessun costo legato al suo riciclaggio. Un vantaggio particolarmente interessante quando si tratta di metalli preziosi. Infine, la densità del materiale è eccezionalmente elevata. Nessuna sollecitazione meccanica viene esercitata sul componente durante la sua fabbricazione, il che non richiede trattamenti termici successivi. Meglio ancora, a seconda dell’intensità del laser, della durata di esposizione e del tempo di raffreddamento, sarà possibile applicare eventuali trattamenti termici nel corso del processo di fabbricazione.

Con questa tecnologia, lo stile e il design non conoscono più limiti e quelli della tecnica vengono quotidianamente superati.

6. Limiti

Tuttavia, considerato il suo attuale livello di precisione, questa tecnologia può, ad oggi, trovare applicazioni solo nei componenti esterni dell’orologio (casse, cinturini, quadranti). Nel caso di una Cassa, una successiva lavorazione consentirà di raggiungere la precisione richiesta e di ottenere le finiture (stati superficiali) desiderate.

Il livello di precisione della fusione selettiva laser è, ad oggi, insufficiente per produrre componenti di movimento con questa tecnologia, che tuttavia si rivela molto promettente per i Componenti esterni (cassa, quadrante) degli orologi e la prototipazione.

7. Ricerche in corso

Ad oggi, la maggior parte delle ricerche riguarda lo sviluppo di leghe specificamente concepite per questa tecnologia. Impostandole in base all’intensità e alla durata della fusione, è possibile sfruttare nuove proprietà meccaniche o fisiche della materia.