SLM è un processo per realizzare gioielli stampati in 3D in metallo.

1.

OGGETTI 3D

Si parte dal file 3D in formato .stl, ottimizzato per la stampa

2.

CARICAMENTO DELLA POLVERE PREZIOSA

Dopo che la polvere preziosa viene caricata nella stampante, il braccio distribuisce strati della stessa sopra la piattaforma.

3.

FUSIONE LASER SELETTIVA DELLA POLVERE

In relazione al modello 3D, il laser procede a fondere le particelle di metallo.

4.

DISCESA DELLA PIATTAFORMA

L'operazione continua mentre la piattaforma scende in modo simultaneo.

5.

RIMOZIONE DELLA POLVERE PREZIOSA IN ECCESSO

Quando il processo è completato, la polvere preziosa in eccesso viene rimossa.

6.

IL SEMILAVORATO E'PRONTO

L'oggetto ottenuto è grezzo, pronto per essere lucidato secondo le proprie esigenze.

1.

CARICAMENTO DEL FILE

Carica il tuo file in formato .stl nell'area dedicata del sito per ottenere la quotazione.

2.

GESTIONE DEL FILE

Il nostro dipartimento tecnico verifica la stampabilità dell'oggetto e definisce i parametri di stampa.

3.

PRODUZIONE DELLA POLVERE PREZIOSA

La lega (dopo il controllo del titolo) viene atomizzata per produrre polvere preziosa o di Titanio.

4.

STAMPA 3D DIRETTA IN METALLO

Il laser fonde le particelle di polvere in relazione a quanto indicato dal file 3D.

5.

PRODOTTO SEMI-FINITO

L'oggetto ottenuto viene asportato dalla piattaforma e vengono rimossi i supporti.

6.

CONFEZIONAMENTO E SPEDIZIONE

Il semilavorato viene confezionato e spedito a destinazione.

COME "CRESCONO" I GIOIELLI IN 3D?

Gli oggetti realizzati direttamente in polvere preziosa fusa tramite fascio laser poggiano e "crescono" su piattaforme di misura standard. Per fare in modo che i gioielli si sviluppino in modo appropriato si usufruisce dei così detti "supporti", delle vere e proprie impalcature in metallo prezioso che soddisfano molteplici bisogni.

1) Fare in modo che il gioiello sia ben ancorato alla sua piattaforma.
Quando il gioiello verrà poi separato da essa i supporti verranno rimossi
2) Far in modo che ogni singolo punto della superficie (interna ed esterna) del gioiello si sorregga.
3) Dissipare il calore in eccesso sviluppato durante la fusione laser I supporti rappresentano una tematica fortemente connessa alla tecnica SLM poiché imprescindibile da essa.

Per tal motivo, ci sono design molto più idonei alla stampa 3D (il cui design presenta angolature superiori a 45°, e quindi poco coinvolti dalla necessità di essere supportati) e meno idonei (poiché richiederebbe un grado di supportazione talmente importante da snaturare design e qualità del gioiello).

L’esperienza dell’operatore che imposta i file di stampa concorrerà a scegliere le soluzioni strutturalmente necessarie e che vadano ad intaccare nel modo meno invasivo il design del pezzo.

Confrontando la microfusione, i supporti di metallo extra sono sparsi in un’area più ampia, ma la superfice del pezzo viene mediamente influenzata in modo molto inferiore rispetto alla classica alimentazione da microfusione.

SEI METALLI, DIFFERENTI SOLUZIONI

La maggior parte dei 6 metalli proposti da PROGOL3D^® sono conformi ai colori normati ISO 8654 come anche alla restrizione riportata nel regolamento REACH. I nostri metalli sono totalmente liberi da nichel. L'oro bianco contiene palladio in una quantità pari al 13% e conferisce un grado 2 di bianco basato sullo schema WGC Yellow Index. L'oro rosso codificato 5N+ ha un tono leggermente più forte rispetto al normato 5N.

PROPRIETA' MECCANICHE

Le proprietà meccaniche dei gioielli stampati in 3D, confrontate a quelle della microfusione, evidenziano una durezza superiore, più o meno del 5%, maggior forza di trazione ed una più bassa percentuale di allungamento. Questo significa che le leghe stampate sono esenti da difetti nel momento in cui la struttura dei grani è molto più fine rispetto alla microfusione.

PROPRIETA' FISICHE

La dimensione dei grani, via microfusione, può essere fino a 40 volte maggiore (da 100m a 2000m) rispetto a quella di leghe stampate direttamente in metallo (generalmente inferiore a 50m). Questo in metallurgia è un valore! Quando un orafo lavora una lega stampata in 3D, assemblando e lucidando, prova delle sensazioni positive.

Molti si chiedono quali siano le massime dimensioni (e volumi) per la stampa in 3D di un gioiello.
Le stampanti 3D Progol3D sono caratterizzate da differenti aree di stampa in relazione al metallo scelto.
SLM50 (oro giallo, rosso, bianco e platino) 70 mm x 70 mm x 80 mm
SLM100 (titanio) 125 mm x 125 mm x 200 mm

All'interno di tali dimensioni la piattaforma può contenere forme e design stampabili in metallo.
Collane e bracciali possono essere posizionati all'interno dell'area di stampa per dar vita a pezzi già assemblati.

Non è definibile uno standard di risoluzione di stampa per i metalli. Ad ogni modo, in virtù dei migliori risultati raccolti dalle stampanti di polimeri, la tavola qui sotto riporta la risoluzione negli assi X-Y-Z ed espressi in DPI(dots per inch).

I valori indicano che nei piani X ed Y le stampanti dirette in metallo non possono realizzare dettagli inferiori allo 0.15 - 0.20 mm, mentre nell'asse Z è possibile riprodurre dettagli fino a 0,02 mm. In microfusione questo non è possibile, specialmente per leghe ad alto punto di fusione come il platino ed il titanio. In ogni caso, anche per le leghe d'oro è difficile fondere, o meglio riempire, elementi sottili inferiori agli 0.25-0.30mm.

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• OGGETTI VUOTI / MICROFUSIONE

  Con la microfusione non è possibile dar vita a gioielli monolitici vuoti. In questo esempio l’anello deve essere microfuso in due parti che a loro volta assemblate per dar vita ad un vuoto interno. Questa è una procedura obbligatoria per avere un peso accettabile. Significa anche generare, dopo l’assemblaggio delle due parti, un’indesiderata e visibile line di saldatura, dovuta alla differente gradazione di colore.

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• OGGETTI VUOTI MONOLITICI / STAMPA 3D DIRETTA

  L’anello stampato in 3D direttamente su metallo mostrato nell’immagine è monolitico ed esente da qualsiasi problema di linee di saldatura visibili. Questo vantaggio può essere applicato ad entrambi gli esempi riportati ed anche a qualsiasi altro tipo di gioielleria che necessita di essere separata in più sezioni per poi essere assemblata attraverso processi di saldatura.

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• STESSO VOLUME APPARENTE, PESO DIMINUITO DELL'80%

  I designers possono ora lavorare con un nuovo livello di libertà. Non devono più prestare attenzione alla relazione peso/volume. La stampa 3D diretta in metallo offre la possibilità di decidere, preliminarmente, quale sarà il peso finale del gioiello, senza inficiare il volume apparente desiderato. Questa è un’opportunità per un perfetto posizionamento di mercato in quanto permette ai gioielli di essere molto più confortevoli da indossare, come ad esempio gli orecchini.

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• PESO COSTANTE / MISURE DIFFERENTI

  Uno dei principali vantaggi della stampa 3D diretta in metallo è la possibilità di cambiare il volume apparente. Ad esempio la dimensione degli anelli cambia, anche se il volume degli stessi rimane costante. Questo implica che ogni dimensione di anello avrà lo stesso peso e lo stesso costo del metallo prezioso. È noto come gli anelli di alta gioielleria, per esempio, siano venduti allo stesso prezzo, indipendentemente dalla loro misura.

ELEVATA DENSITA'

La stampa 3D diretta non mostra porosità visibili se comparata con la microfusione, come evidenziato nelle fotografie metallografiche. La tavola qui sopra fornisce i tipici limiti di densità, definiti come porosità residua di entrambe le tecniche: la micfrofusione raggiunge le migliori condizioni ad una densità massima del 99,9% del materiale, mentre la stampa 3D diretta può raggiungere il 99,99%.

RUGOSITA'

Il grafico qui sopra evidenzia la rugosità totale dei gioielli, chiamata Rt, quando comparata tra la microfusione tradizione, microfusione diretta e stampa 3D diretta. Nel caso della microfusione, l’alta rugosità non è così distribuita sulla superficie come nella stampa 3D diretta. Si localizza spesso in buchi dovuti ad alcuni difetti tipici della microfusione, come la porosità da ritiro. Questo obbligherà l’operatore orafo a rimuovere il metallo circostante il buco per rendere la superficie liscia e brillante, senza difetti. Comunque, la rugosità media dei gioielli realizzati con la stampa 3D diretta è comparabile a quella di gioielli prodotti con microfusione diretta. Come dimostrato anche nel profilo di rugosità, tutti i picchi nella parete esterna devono essere rimossi per dar vita ad una superficie densa e senza porosità o imperfezioni. Il vantaggio della stampa 3D diretta, nel caso in cui i valori di rugosità siano similari, è che la quantità di metallo da rimuovere è largamente inferiore. Questo in caso di eventuali riparazioni laser non locali per parti microfuse. La tavola riporta anche il calo di finitura comparato tra le tre tecniche.

SPESSORI / SUPERFICI

I metalli fusi, durante il processo di microfusione, hanno l'abilità di riempire parti sottili proporzionalmente all'estensione della superficie. Nella microfusione, più grande è la superficie, più gli spessori sottili necessitano di essere raggiunti e completati. Nella stampa 3D diretta questa relazione non esiste più. Indipendentemente dalla dimensione della supercifie, sia essa grande o piccola, lo spessore stampabile è sempre lo stesso. In termini assoluti, le stampanti 3D sono capaci di costruire parti con uno spessore almeno inferiore del 50% della microfusione.

TECNOLOGIA GREEN - IMPATTO AMBIENTALE

Il grafico mostra una inferiore quantità di CO₂ prodotta dalla stampa 3D diretta per realizzare 1kg di gioielli. Il benchmark dovrebbe essere considerato con valori di produttività della microfusione inferiori al 50%. Questo perchè in gioielleria la strumentazione utilizzata non è sempre inferiore alla reale capacità produtiva. Un forno per fusione, strumentazione con il più alto equivalente di CO₂ prodotto, è difficilmente sfruttabile al 100% con i cilindri di fusione. Nel caso della stampa 3D diretta non c'è connessione tra quantità e capacità produttiva.