Ultrafuse^® 17-4 PH è il filamento metallico a marchio BASF che si aggiunge al filamento Ultrafuse^® 316L, il quale già ad inizio dello scorso anno ha reso accessibile a chiunque la stampa 3D del Metallo.

Ultrafuse^® 17-4 PH is the BASF-branded metal filament that joins the Ultrafuse 316L filament, which already at the beginning of last year made metal 3D printing accessible to anyone.

Debinding and Sintering of 3D printed parts with BASF Ultrafuse 316L and 17-4 PH

The 3D Printing of Metal Filaments is part of the already proven Metal Injection Molding (MIM) process.
The MIM uses selected metal powders mixed with binding polymers to form a single mixture called feedstock (catamold).

The catamold is injected into a mold in order to obtain the desired shape which is called "green part".

However, the Green Part can be obtained not only with expensive machinery such as the Injection Molding mold but also using a metal filament such as BASF Ultrafuse 316L, the most common austenitic stainless steel, or BASF Ultrafuse 17-4PH, stainless steel with high resistance to corrosion, by extruding the filament with an FFF 3D printer.

The Ultrafuse 316L was profiled by BASF on the Ultimaker S5 3D printer, equipped with a special Print Core ideal for printing abrasive materials such as metal filaments, but can be printed on any printer equipped with an extruder reaching 240°C and print bed 90°C.

Thermal-chemical treatment of debinding and sintering

After the debinding, treatment of separation of the polymers from the metal, the sinteringtakes place in a controlled atmosphere at a temperature lower than the melting point.

After sintering, the density obtained will guarantee equivalent mechanical characteristics of investment-cast parts or made in MIM.
As you can see from the image, the STL model will have to be scaled during the slicing phase to compensate for shrinkage.
Therefore we can set on the slicing software +119,98% on X and Y (316L) or +120% (17-4 PH) and +126,01% on Z.

THREE SERVICES OFFERED BY FASTPARTS::

• 3D printing with Ultrafuse 316L/17-4PH + Debinding and Sintering treatments, by sending the STL/STEP file of the component to be 3D printed
• Treatments of Debinding and Sintering, by sending the component already 3D printed.
• Design guide optimized for Debinding and Sintering treatments.

Guide to the design of components to be 3D printed with 316L

Part size affects component stability during D&S processes.
The limiting factor is the load due to gravity.

Up to 100 mm for each side the result is guaranteed!

Per evitare il collasso strutturale l'altezza non deve superare più di 3 volte lo spessore della base e il minimo spessore pareti non deve essere inferiore a 8 decimi di millimetro (c = 0.8mm).

To prevent the holes from closing during sintering it is important to ensure that the gap between 2 parts is always greater than 0.7 mm.

For vertically printed holes, over 8 mm in diameter, it will be necessary to add supports.

NOTES: in case of sending pre-printed pieces to FastParts, these must also include the printed supports with the same metal material used for printing. Supports must not be removed!

PRINTING PARAMETERS

• Extrusion Temperature 240-250°C
• Plate temperature 90-120°C
• Closed Chamber (if available) and Cooling Off
• Recommended Layer Height < 0,15mm to have small gaps between Layers

WHY CHOOSE THIS TECHNOLOGY?

• Low Investment Costs
• Material printable on any FFF printer
• Simple Material Management
• Using Filament, not Powders
• Reliable Post-Processing Services
• Debinding and Sintering

DEBINDING & SINTERING QUOTE

Deceraggio e sinterizzazione di parti stampate in acciaio 316L e 17-4 PH

La Stampa 3D di Filamenti Metallici si interpone nel già collaudato processo di Metal Injection Molding (MIM).
Il MIM utilizza polveri selezionate di metalli mescolate a polimeri leganti (binders) fino a formare un unico impasto chiamato feedstock (catamold).

Il catamold viene iniettato in uno stampo allo scopo di ottenere la forma voluta che viene chiamata “green part”.

La Green Part però può essere ottenuta non solo con macchinari costosi come lo stampo per l’Injection Molding ma anche utilizzando un filamento metallico come ad esempio BASF Ultrafuse 316L, l’acciaio inossidabile austenitico più comune, o BASF Ultrafuse 17-4PH, acciaio inossidabile ad elevata resistenza alla corrosione, estrudendo il filamento con una stampante 3D FFF.

L’Ultrafuse 316L è stato profilato da BASF sulla stampante 3D Ultimaker S5, dotata di un apposito Print Core ideale per la stampa dei materiali abrasivi come i filamenti metallici, ma può essere stampato su ogni stampante dotata di estrusore che raggiunga i 240°C e piano di stampa 90°C.

Trattamento termico-chimico di deceraggio e sinterizzazione

Dopo il deceraggio (debinding), trattamento di separazione dei polimeri dal metallo, avviene la sinterizzazione (sintering) in atmosfera controllata ad una temperatura inferiore a quella di fusione.

Dopo la sinterizzazione la densità ottenuta garantirà equivalenti caratteristiche meccaniche di particolari microfusi in cera persa o realizzati in MIM.
Come si nota dall’immagine, il modello STL, in fase di slicing, dovrà essere scalato per compensare i ritiri.
Perciò potremo settare sul software CAM di slicing su X e Y +119,98% (316L) o +120% (17-4 PH) e su Z +126,01.

I TRE SERVIZI OFFERTI DA FASTPARTS:

• Stampa 3D in Ultrafuse 316L/17-4 PH + Trattamenti di Debinding e Sinterizzazione, tramite l'invio del file STL/STEP del componente da stampare
• Trattamenti di Debinding e Sinterizzazione, tramite l'invio del componente già stampato.
• Guida al design ottimizzato per i trattamenti di Debinding e Sinterizzazione.

Guida al design dei componenti da stampare in 316L

Le dimensioni del pezzo influenzano la stabilità del componente durante i processi di D&S.
Il fattore limitante è il carico dovuto alla forza di gravità.

Fino a 100 mm per ogni lato il risultato è assicurato!

Per evitare il collasso strutturale l'altezza non deve superare più di 3 volte lo spessore della base e il minimo spessore pareti non deve essere inferiore a 8 decimi di millimetro (c = 0.8mm).

Per evitare che i fori si occludano durante la sinterizzazione è importante osservare che il gap tra 2 parti sia sempre superiore a 0,7 mm.

Per i fori stampati in verticale, oltre gli 8 mm di diametro occorrerà inserire i supporti.

NOTE: in caso di invio pezzi già stampati a FastParts, questi dovranno includere anche i supporti stampati con lo stesso materiale metallico usato per la stampa. I supporti non vanno rimossi!

PARAMETRI DI STAMPA

• Temperatura di Estrusione 240-250°C
• Temperatura Piano 90-120°C
• Camera Chiusa (se disponibile) e Raffreddamento Spento
• Altezza Layer Consigliata < 0,15mm per avere gap piccoli tra i Layer

PERCHÈ SCEGLIERE QUESTA TECNOLOGIA?

• Bassi Costi di Investimento
• Materiale stampabile su qualsiasi stampante FFF
• Semplice Gestione dei Materiali
• Utilizzo Filamento e non Polveri
• Servizi di Post-Processing Affidabili
• Deceraggio e Sinterizzazione

PREVENTIVO DEBINDING & SINTERING

TPA Brianza designs and builds special high-tech industrial plants. Their machinery is used in many applications, such as systems and equipment for the construction of turbine stators and rotors, winding lines and assembly equipment for superconductors, digital textile printing and welding plants.

TPA Brianza progetta e realizza impianti industriali speciali ad alta tecnologia. I loro macchinari sono impiegati in molteplici applicazioni, ad esempio sistemi e apparecchiature per la realizzazione di statori e rotori di turbine, linee di avvolgimento e attrezzature di assemblaggio di superconduttori, stampa digitale su tessuto e impianti di saldatura.