SPEAKERS&Conference Proceedings_RM FORUM 2015

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Mr Andrea Penna / RENISHAW
AMPD Application Engineer
Additive Manufacturing Products Division

RENISHAW

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Reuse of Metal Powders for Additive Manufacturing
Renishaw presents the results obtained on re-use of metal powders after several production cycles. The attention is focused on Ti6Al4V, an alloy with good mechanical characteristics and corrosion resistance, but limited use due to the cost inherent in machining by tool chipping. Using traditional methods, in fact, the buy to fly ratio (ratio between the weight of raw material purchased and the weight of the finished piece) can reach to 20:1, while using the AM can go down to about 1:1, because the powder that has not been melted  can be reused in subsequent cycles. However the powder  inevitably affected by the re-use, from a point of view of both chemical and physical. If powder  becomes unusable, it raises the  buy to fly ratio:  is therefore important to understand how these changes occur, in order to monitor the process.

 

Riutilizzo di Polveri Metalliche per l’Additive Manufacturing

Renishaw presenta i risultati ottenuti sul riutilizzo di polveri metalliche dopo diversi cicli di produzione. L’attenzione è focalizzata sul Ti6Al4V, una lega con buone caratteristiche meccaniche e resistenza alla corrosione, ma utilizzata in maniera limitata a causa del costo insito nelle lavorazioni per asportazione di truciolo. Utilizzando metodi tradizionali, infatti, il buy to fly ratio (rapporto tra il peso di materia prima acquistata e il peso del pezzo finito) può arrivare a 20:1, mentre tramite l’AM si può scendere a circa 1:1, dal momento che la polvere non fusa può essere riutilizzata nei cicli successivi. Tuttavia la polvere risente inevitabilmente del riutilizzo, da un punto di vista sia chimico che fisico. Se la polvere diventa inutilizzabile si innalza il buy to fly ratio: è quindi fondamentale capire come avvengono questi cambiamenti, in modo da tenere sotto controllo il processo.

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Mr Phil Kilburn  / LPW
Commercial Director LPW

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Quality control& characterisation critical to high performance components in Additive Manufacturing

Understanding the behaviour of metal powders in AM machines is increasingly vital for the precisely controlled production of sophisticated, functional components. Identifying which powder properties control AM performance supports both the optimisation of metal powders for specific applications, and the reliable evaluation of used powders for further processing. Powder reuse is essential for the long-term sustainability of the industry. The industry had long used traditional testing techniques, but these have inherent limitations in providing relevant data for AM. Powder testing is a critical part of what LPW Technology do, both in the development of new powders and as a service for customers looking to optimise existing AM processes. LPW’s focus on new research in typical production environments assesses the impact of processing on metal powders, an essential step in assessing the feasibility of re-use. The case studies elucidate how powder degradation reduces the quality of Titanium Aerospace and Medical components, and how cross contamination and foreign object detection can be identified and mitigated to reduce the risk of part failure. The analytical data from this work will also be used to demonstrate a novel software solution for powder management, LPW POWDERSOLVE™. This package can be used to maintain traceability, document powder aging, and highlight contamination prior to powder use, thereby ensuring the highest levels of quality control, throughout the lifecycle of the powder and final component properties.

 

Controllo qualità e caratteristiche peculiari di componenti funzionali in AM

Capire il comportamento delle polveri metalliche nelle macchine AM è sempre più vitale per controllare con precisione la produzione di componenti sofisticati e funzionali.

Identificare quali proprietà della polvere influenzano le prestazioni dell’AM supporta sia l'ottimizzazione di polveri metalliche per applicazioni specifiche sia la  valutazione attendibile delle polveri usate per ulteriori elaborazioni. Il riutilizzo della polvere è essenziale per la sostenibilità a lungo termine del settore. L’industria aveva a lungo utilizzato tecniche di test tradizionali, ma questi hanno limiti intrinseci nel fornire dati rilevanti per l’AM. Testare le polveri è una parte critica di ciò che la LPW Technology fa, sia nello sviluppo di nuove polveri  sia come servizio per i clienti che cercano di ottimizzare i processi AM esistenti. L’attenzione di LPW su nuove ricerche in ambienti di produzione tipici valuta l’impatto dei trattamenti sulle polveri metalliche, un passo essenziale per valutare la fattibilità di riutilizzo. I casi di studio chiariscono come il degrado della polvere riduce la qualità dei  componenti medicali e Aerospaziali in Titanio, e in che modo trasversale la contaminazione e il rilevamento di corpi estranei possono essere identificati e mitigati per ridurre il rischio di fallimento. I dati analitici di questo lavoro verranno anche utilizzati per dimostrare una soluzione software innovativa per la gestione della polvere, LPW POWDERSOLVE ™. Questo pacchetto può essere utilizzato per mantenere la tracciabilità, documentare l’invecchiamento della polvere, ed evidenziare la contaminazione prima di usare polvere, garantendo così i più alti livelli di controllo della qualità, per tutto il ciclo di vita della polvere e delle proprietà finali dei componenti.

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