Ridefinire la produttività delle leghe di titanio con l’EOS M4 ONYX

3 SETTEMBRE 2026 | Tempo di lettura: 5 min

Nella produzione additiva (AM) dei metalli, le regole tradizionali per la stampa 3Ddel titanio (Ti64) costringono spesso a compromessi indesiderati. Tra questi figurano l’elevata rugosità superficiale, la laboriosa rimozione manuale delle strutture di supporto obbligatorie per gli angoli ridotti e un divario di produttività tra i risultati teorici e quelli effettivi.

L’EOS M4 ONYX e il nostro nuovo set di parametri Ti64 da 60 µm ribaltano questa prospettiva. Questo sviluppo è in linea con la nostra filosofia di adattare il processo all’applicazione e non viceversa. Più che un semplice aggiornamento hardware, l’EOS M4 ONYX rappresenta una potente sinergia tra la potenza di sei laser e un software intelligente, progettata per superare i limiti tradizionali della fusione a letto di polvere con laser (LPBF). Consente stampazioni più veloci e proprietà eccezionali dei pezzi senza richiedere lunghe iterazioni di progettazione o di processo.

Maggiore lavorabilità, superfici migliori: un nuovo processo per il Ti64

La stampa con angolo ridotto (sulla superficie interna) ha rappresentato tradizionalmente uno dei principali ostacoli nella produzione additiva del titanio. Poiché la polvere presenta una conduttività termica molto inferiore rispetto al metallo solido, la stampa di una sporgenza sopra un letto di polvere può causare un surriscaldamento localizzato. Nei processi tradizionali, ciò crea un bagno di fusione instabile, che porta a surriscaldamento e arricciamento dei bordi, con il rischio di contatto con il dispositivo di ricopertura, oltre che a rugosità superficiale e alla necessità di ricorrere a strutture di supporto per dissipare il calore.

La EOS M4 ONYX risolve questo problema consentendo una stampa affidabile in titanio con angoli ridotti, fino a 25°–30°, senza alcuna necessità di strutture di supporto. L’eliminazione delle strutture di supporto all’interno di limiti di applicazione definiti comporta vantaggi che si riflettono sull’intero flusso di lavoro. Tra questi figurano:

• Riduzione della post-elaborazione: è possibile eliminare le ore di lavoro manuale tradizionalmente necessarie per rimuovere i supporti in titanio più ostinati.
• Costo unitario inferiore: consente di ridurre ulteriormente la manodopera e di accelerare i tempi di post-lavorazione, riducendo così i costi totali di produzione.
• Maggiore libertà di progettazione: gli ingegneri possono progettare canali interni complessi e geometrie leggere senza doversi preoccupare dell'accessibilità dopo la stampa.

Qualità delle superfici: oltre la parete verticale

Mentre le pareti verticali non presentano particolari difficoltà, mantenere una qualità costante della superficie in titanio su geometrie complesse e curve è notoriamente difficile. La soluzione è la parametrizzazione automatica dei contorni. Anziché utilizzare parametri statici, il sistema adatta dinamicamente le impostazioni del laser in base all'angolo di sbalzo locale del componente.

Ciò consente di regolare i parametri del contorno in base all’angolo di sbalzo per mantenere stabili i bacini di fusione e ridurre il surriscaldamento, con conseguente miglioramento della qualità superficiale. Inoltre, questa parametrizzazione avanzata si concentra sulle superfici rivolte verso il basso, dove tipicamente si accumula il calore. Poiché nei processi tradizionali le superfici rivolte verso l’alto sono già stabili e meno sensibili alle variazioni di sbalzo, questa regolazione mirata garantisce una finitura superficiale straordinariamente omogenea. I pezzi risultano più vicini alla forma finale, riducendo drasticamente la necessità di operazioni aggressive di levigatura superficiale.

Produttività nel mondo reale

Un mito diffuso nel settore è che la produttività di un sistema sia interamente definita dalla sua velocità di costruzione teorica: spessore dello strato × distanza di tratteggio × velocità di scansione. In realtà, però, questo calcolo ignora completamente i “salti” – i periodi non produttivi in cui il laser è spento e gli specchi dello scanner si spostano tra un vettore e l’altro. Questi microsecondi si accumulano, creando un divario significativo tra i dati del foglio di calcolo e il tempo effettivo di costruzione. L’EOS M4 ONYX ottimizza la produttività della produzione additiva in metallo in una prospettiva concreta grazie alla sinergia tra hardware e software. È dotata di:

• Sei laser altamente dinamici: il passaggio da quattro a sei laser aumenta la copertura lorda e la potenza di fusione.
• Scanner di nuova generazione: gli scanner dinamici avanzati riducono al minimo il tempo perso durante i brevi salti quando si cambia direzione.
• Ordinamento intelligente delle esposizioni: algoritmi software intelligenti eliminano le tracce luminose e i salti brevi, riducendo al minimo i salti lunghi (superiori a 1 mm) e massimizzando il tempo di funzionamento del laser.
• Spessore ottimale di 60 µm: questo spessore garantisce il perfetto equilibrio tra una deposizione rapida del materiale e una risoluzione elevata dei dettagli.

In definitiva, la vera produttività si misura con l'orologio appeso al muro, non con una formula teorica. Il grafico riportato di seguito illustra le simulazioni dei tempi di produzione di lotti composti da componenti diversi.

Porosità e integrità del materiale

In settori ad alte prestazioni come quello aerospaziale e della produzione medica, la produttività non ha alcun significato se non è accompagnata da un’integrità impeccabile dei materiali. I componenti in titanio sono spesso sottoposti a sollecitazioni di fatica ciclica, in cui i difetti subsuperficiali fungono da punti predominanti di inizio della fessurazione.

I nuovi parametri di processo per il titanio sull’EOS M4 ONYX garantiscono una densità eccezionale su tutta la piastra di stampa, riducendo i livelli di porosità al di sotto dello 0,005%. Si tratta di un aspetto fondamentale poiché, fino ad ora, i valori riportati in letteratura erano per lo più teorici, ottenuti in laboratorio utilizzando cubi di densità. In questo caso, stiamo ottenendo questi risultati con componenti reali, anche in configurazioni a sbalzo.

Il nostro team ha individuato che la porosità tipica del titanio tradizionale ha origine, in genere, alle estremità dei vettori. L’EOS M4 ONYX introduce nuove funzionalità di esposizione specializzate che mitigano attivamente la formazione di pori in queste zone critiche vicine alla superficie. Eliminando questi potenziali punti di cedimento, il processo garantisce eccellenti proprietà meccaniche e gli elevati livelli di affidabilità richiesti dalle applicazioni mission-critical.

L'integrazione e la strada da seguire

Sebbene l’EOS M4 ONYX sia la piattaforma di punta di questa innovazione, EOS sta attivamente trasferendo i vantaggi derivanti da questi parametri ai sistemi esistenti, tra cui l’ EOS M 290EOS M 400-4. A causa delle differenze hardware, i modelli precedenti non raggiungeranno la stessa velocità pura dell’EOS M4 ONYX, ma gli utenti otterranno comunque miglioramenti misurabili in termini di qualità della superficie, densità e riduzione degli spruzzi.

L’EOS M4 ONYX è all’avanguardia nel settore grazie alla sua tecnologia di scansione di nuova generazione, che offre le prestazioni dinamiche necessarie per una parametrizzazione avanzata e specifica per ogni caratteristica. Questa soluzione è ampiamente collaudata e pronta a fungere da base affidabile per flussi di lavoro automatizzati e produzione in serie su larga scala. L’EOS M4 ONYX non solo stampa più velocemente, ma stampa in modo più intelligente. Abbandonando i vecchi schemi relativi ai vincoli di sbalzo, alla dissipazione del calore e alle velocità teoriche, elimina i vincoli imposti dalle regole di progettazione tradizionali.

Sei pronto a scoprire come l’EOS M4 ONYX può rivoluzionare le tue applicazioni con il titanio? Scarica le specifiche tecniche relative al Ti64.