Soluzioni per raccogliere polveri, residui e materiali di processo durante stampa, depowdering, finitura e manutenzione delle stampanti 3D.
La produzione additiva utilizza tecnologie e materiali molto differenti, dai filamenti plastici alle resine, fino alle polveri polimeriche, ceramiche e metalliche. Ogni processo genera residui con caratteristiche specifiche. Per questo motivo non esiste un unico aspiratore adatto a tutte le stampanti 3D. Gli aspiratori industriali possono essere utilizzati per
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rimuovere residui dalle camere di stampa, pulire i componenti prodotti, gestire le polveri durante il post-processing e mantenere ordinata l’area di lavoro. La produzione additiva può esporre gli operatori a particelle aerodisperse, sostanze chimiche, polveri metalliche e, in alcuni processi, a specifici rischi di incendio o esplosione.
Aspiratori FEVI compatibili con l’Additive Manufacturing
La compatibilità riportata di seguito è puramente applicativa e deve essere confermata caso per caso. Non tutti i modelli sono adatti a polveri combustibili o ambienti classificati.
Criteri di scelta del sistema di aspirazione
L'allestimento e la corretta configurazione delle macchine FEVI devono essere strutturati analizzando tre macro-aree fondamentali del processo additivo:
1. Analisi del Materiale
Valutazione della tipologia di materiale utilizzato, della granulometria delle particelle e della quantità complessiva di polvere movimentata.
2. Fattori di Sicurezza
Verifica della possibile tossicità della sostanza, della conducibilità elettrica, della combustibilità e dell'eventuale classificazione ATEX dell'area.
3. Logistica di Processo
Definizione della necessità di recuperare il materiale per successivi cicli, della frequenza delle operazioni e del tipo di raccolta richiesto.
Ambiti di impiego degli aspiratori nell'Additive Manufacturing
Pulizia della camera di stampa
Al termine del ciclo possono rimanere polveri, granuli o residui all’interno della camera. L’aspirazione permette di rimuovere in sicurezza il materiale dalle zone difficili da raggiungere, dagli organi meccanici e dalle superfici interne. Quando la polvere deve essere recuperata, l’intero sistema deve essere configurato per limitare contaminazioni incrociate tra materiali, leghe o lotti differenti.
Depowdering dei componenti prodotti
Nei processi a letto di polvere, il componente stampato viene estratto da una massa di materiale non consolidato. L’aspiratore può essere utilizzato per: rimuovere la polvere libera; pulire cavità e geometrie interne; raccogliere il materiale durante la spazzolatura; aspirare residui dalla stazione di depowdering; trasferire il materiale verso un system di raccolta. L’eventuale riutilizzo della polvere deve essere stabilito dal processo produttivo: la raccolta non garantisce automaticamente che il materiale mantenga granulometria, purezza e caratteristiche necessarie per un nuovo ciclo.
Pulizia e finitura post-processing
Dopo la produzione possono essere necessarie operazioni di spazzolatura, levigatura, carteggiatura, sabbiatura, finitura e rimozione dei supporti. Queste lavorazioni possono generare polveri differenti dal materiale originale di stampa. La configurazione dell’aspiratore deve quindi considerare anche i residui reali prodotti dal post-processing.
Pulizia della stazione e dell’ambiente
La polvere può depositarsi su pavimentazioni, piani di lavoro, utensili e attrezzature. La raccolta deve essere eseguita con una macchina compatibile con il materiale: l’utilizzo di un aspiratore generico può risultare del tutto inadeguato in presenza di polveri molto fini, tossiche, combustibili o reattive.
Collegamento diretto alle attrezzature industriali
In alcuni processi industriali l’aspiratore può essere collegato direttamente a: stazioni di depowdering; sistemi di setacciatura; cabine di finitura; utensili per carteggiatura; macchine per il post-processing; punti di aspirazione localizzati. Quando il collegamento alla linea è stabile o il ciclo di lavoro è prolungato, è preferibile valutare l'installazione di un aspiratore trifase a turbina oppure di un depolveratore correttamente dimensionato.
Le tecnologie di stampa richiedono soluzioni differenti
Stampa con filamento (FDM/FFF): I processi con filamento non utilizzano normalmente un letto di polvere, ma possono generare particelle ultrafini, fumi e residui solidi durante la stampa e la successiva finitura. L’aspiratore può essere impiegato per raccogliere: frammenti plastici, supporti rimossi, polvere da carteggiatura e residui prodotti durante la finitura. Per fumi e particelle aerodisperse può essere necessario un sistema di captazione localizzata distinto dall’aspiratore utilizzato per la raccolta dei residui depositati.
Stampa con resina (SLA/DLP): I sistemi a resina liquida generano residui e problematiche completamente differenti rispetto alle stampanti a polvere. Un aspiratore pentru polveri non deve mai essere utilizzato per aspirare resina liquida, solventi o prodotti di lavaggio senza una specifica verifica di compatibilità. L’aspirazione può invece essere felicemente valutata per abbattere le polveri prodotte durante la carteggiatura o la finitura dei componenti polimerizzati.
Stampa a letto di polvere polimerica (SLS/MJF): I sistemi a letto di polvere polimerica richiedono una raccolta accurata del materiale non consolidato presente nella camera e intorno ai componenti. La polvere può essere molto fine, leggera e impaccanti. In questa configurazione sono di fondamentale importanza: filtro a cartuccia, superficie filtrante adeguata, pulizia efficace del filtro, eventuale filtrazione assoluta HEPA e un sistema di raccolta che limiti la dispersione.
Stampa con polveri metalliche (DMLS/SLM): Polveri di alluminio, titanio, magnesio e altre leghe possono presentare elevati rischi di incendio ed esplosione quando sono finemente suddivise e disperse nell’aria. La scelta dell'unità non può essere effettuata soltanto sulla base della potenza dell’aspiratore. Sono necessari la valutazione chimica della polvere, la classificazione dell’ambiente e un sistema compatibile con il rischio specifico.
Come classificare correttamente le polveri additive
Per guidare l'acquisto verso la corretta architettura tecnologica, le polveri utilizzate nel settore AM devono essere mappate secondo due grandi categorie di rischio.
1. Polveri non combustibili o non esplosive
Una polvere non combustibile non deve essere definita automaticamente innocua. Anche le polveri non esplosive possono presentare: rischio di inalazione per gli operatori, tossicità, irritazione, presenza di metalli pesanti, particelle respirabili, contaminazione del prodotto ed effetti deleteri sulla qualità finale della stampa. Per queste applicazioni possono essere utilizzati aspiratori compatti con filtrazione adeguata, purché la compatibilità venga verificata mediante scheda di sicurezza e caratteristiche del processo.
2. Polveri combustibili o potenzialmente esplosive
L’obbligo di utilizzare una macchina certificata ATEX deriva esclusivamente dalla possibilità che si formi un’atmosfera esplosiva, non dalla sola conducibilità elettrica della polvere. Le atmosfere esplosive possono essere formate da polveri combustibili disperse nell’aria in concentrazione sufficiente e in presenza di una sorgente di innesco. La zona deve essere debitamente classificata dall’utilizzatore e l’apparecchiatura deve avere categoria e marcatura compatibili. La scelta deve considerare: combustibilità, valore Kst, pressione massima di esplosione, energia minima di innesco (MIE), temperatura minima di accensione (nube e strato), resistività, granulometria, concentrazione, zona ATEX interna ed esterna, gruppo polveri e temperatura superficiale massima della macchina.
3. Gestione delle polveri metalliche reattive Speciali
Alcune polveri metalliche richiedono sistemi specifici nei quali il materiale viene raccolto e immerso in un liquido inertizzante. Questa soluzione non deve essere presentata come una semplice variante di un comune aspiratore ATEX. Si tratta di un sistema dedicato, da progettare in funzione della polvere, del liquido utilizzato, della reattività del materiale e delle complesse procedure di scarico e smaltimento. Per alcune polveri combustibili e conduttive è previsto un sistema di raccolta a immersione in un liquido inertizzante, come l'olio di paraffina.
Parametri chiave da verificare prima della configurazione
Prima di indicare il modello definitivo analizziamo insieme le variabili del processo AM: tecnologia di stampa implementata; natura del materiale e sicurezza (MSDS); granulometria e densità delle polveri; volumi generati per ciclo e frequenza lavorazioni; necessità di recupero/setacciatura; valori di rischio (Kst, Pmax, MIE, conducibilità); classificazione zone ATEX di stabilimento; requisiti di filtrazione assoluta (HEPA); modalità di scarico (fusto rigido o Longopac®); alimentazione disponibile (monofase, trifase, aria compressa); presenza di cappe o prese di aspirazione dirette.
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Devi aspirare o captare polveri da una stampante 3D o da un processo di additive manufacturing?
Descrivici nel dettaglio la tecnologia di stampa implementata, il materiale specifico utilizzato, la quantità di polvere movimentata per ciclo, la granulometria, la frequenza delle pulizie, l'eventuale classificatione ATEX dell'area, la necessità di recuperare il materiale e il sistema di raccolta preferito. Il nostro ufficio tecnico valuterà il modello FEVI, la classe di filtrazione, la modalità di rigenerazione dei filtri e gli accessori idonei. Contattaci per configurare il sistema di aspirazione perfetto per il tuo processo additivo.
FAQ Soluzioni Additive Manufacturing
Quale aspiratore industriale serve per una stampante 3D?
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Non esiste una risposta univoca: dipende dalla tecnologia e dal materiale. Una stampante a filamento (FDM), una stampante a resina liquida (SLA) e un sistema industriale a letto di polvere (SLS/DMLS) richiedono soluzioni costruttive e di filtrazione completamente differenti.
Quale aspiratore scegliere per gestire trucioli leggeri e segatura di piallatura?
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Per trucioli piuma, riccioli e sfridi voluminosi a basso peso specifico la soluzione più adatta è la linea di aspirasfridi FEVI RVS, che raccoglie il materiale direttamente in sacchi filtranti. Per materiali più pesanti o reti di tubazioni complesse è necessario dimensionare l'impianto in base ai valori di portata e separazione.
Una polvere non combustibile o non esplosiva è sempre innocua?
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No. Anche se non esplosiva, una polvere può essere respirabile, irritante, tossica o contenere metalli e sostanze chimiche nocive per l'operatore. Ogni materiale va analizzato accuratamente attraverso la sua scheda di sicurezza (MSDS) e i dati del processo.
Quale modello FEVI è indicato per una piccola stampante da laboratorio?
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Per la gestione di polveri non esplosive in piccoli volumi possono essere valutati i modelli compatti FEVI PULSE 11XM o 11XA, oppure il FEVI 220 ICLEAN dotato di fusto rigido.
Quale modello è indicato per polveri combustibili in Zona 22?
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Il FEVI BSL 120 BASIC ATEX 22 è il modello compatto e brushless più direttamente associato al settore dell'additive manufacturing. La marcatura deve comunque essere validata rispetto alle caratteristiche specifiche della polvere.
Quando è preferibile scegliere un modello pneumatico della linea FEVI S PN ATEX?
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Quando si preferisce una configurazione pneumatica priva di motorizzazioni elettriche a bordo macchina, oppure quando la canonicità di stabilimento richiede tassativamente una macchina di categoria superiore idonea per la Zona 21 o la Zona 1.
Quando risulta utile adottare il sistema di raccolta continuo Longopac®?
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È estremamente utile quando si desidera raccogliere, insaccare e sigillare la polvere fine o tossica, riducendo al minimo il contatto diretto dell'operatore durante le fasi di rimozione del materiale esausto.
Il materiale polimerico o metallico aspirato può essere riutilizzato subito?
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Il riutilizzo è possibile soltanto se le procedure e i protocolli del processo produttivo lo consentono, e previa verifica che purezza, granulometria e proprietà chimico-fisiche della polvere siano rimaste inalterate e conformi.
L'installazione di un filtro assoluto HEPA rende l'aspiratore sicuro a prescindere?
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No. Il filtro assoluto HEPA garantisce l'efficienza di abbattimento sulle particelle microscopiche, ma è solo una parte della configurazione. Per la sicurezza totale vanno analizzati la marcatura ATEX, la tenuta dei segmenti, il sistema di raccolta, la messa a terra di scarico e l'utilizzo di accessori conduttivi.
È possibile aspirare polvere di alluminio o titanio con un normale aspiratore ATEX standard?
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Non in modo automatico. Alcune polveri metalliche finemente suddivise possono essere fortemente reattive (es. sviluppo di idrogeno a contatto con umidità) e richiedere un sistema speciale di raccolta a umido con immersione in liquido inertizzante o altre misure di sicurezza dedicate.
Aspiratore industriale e Depolveratore sono la stessa cosa?
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No. L’aspiratore industriale lavora ad alta depressione per raccogliere materiale depositato o trasportarlo attraverso un tubo flessibile stretto. Il depolveratore lavora invece ad alta portata e bassa depressione per movimentare e lavare grandi volumi d’aria, captando le polveri volatili in sospensione tramite cappe o bracci.
