A process chain assessment on binder jetting metal parts production

Throughout the last years additive manufacturing technologies is growing in a high rate aiming to give a better solution to the manufacturers that have been using traditional manufacturing methods and facing some problems in the high number of continuous manufacturing processing that are required to produce one part and leads to high cost per part. one of the latest additive manufacturing methods and is considered to be the future of manufacturing in binder jetting additive manufacturing process that is based on the idea of depositing a binder material over a powder bed, this binder is further removed from the part by thermal debinding then sintering processes. Binder jetting aims to give a better solution from the cost per part point of view. Although, the literature scientific papers are still few on the most important parameters that affect the cost of the binder jetting products, the aim of the presented thesis is to present the different cost parameters and the cost model that can be followed to determine the cost per part using the binder jetting method, also presenting the different manufacturing systems that is offered by the different companies that are interested in the new technology. And by introducing that cost model of the binder jetting it would be clear to the market the estimated cost per part that is associated with that new additive manufacturing method and open the field to the customers and the companies that are interested in investing in additive manufacturing methods to enter the market.

Negli ultimi anni le tecnologie di produzione additiva sono cresciute a un ritmo elevato con l'obiettivo di fornire soluzioni migliorative di produzione a coloro che operano con metodi di produzione tradizionali e hanno affrontato i vari problemi legati all'elevato numero di lavorazioni continue necessarie per produrre una parte e dei relativi alti costi di produzione per parte. Uno dei più recenti metodi di produzione additiva ad alto potenziale è la tecnica di produzione additiva di Binder Jetting (a getto di legante). Essa si basa sull'idea di depositare in modo selettivo un materiale legante su un letto di polvere e di rimuoverlo dalla parte formata mediante deceraggio termico, per dare luogo, dopo sinterizzazione, al prodotto finito. Il binder jetting di metallo mira a fornire una soluzione migliore dal punto di vista del costo per parte. Considerando il fatto che vi sono pochi articoli scientifici in letteratura che identificano e analizzano l'effetto dei parametri di processo più importanti che influenzano il costo dei prodotti di binder jetting, lo scopo della tesi è quello di analizzare l'intera catena produttiva e di presentare un modello di costo che può essere utilizzato per determinare il costo per parte prodotta con questo metodo di stampa 3D. Nel lavoro, vengono presentati e confrontati diversi sistemi di produzione commericali, offerti dalle diverse aziende che operano con questa nuova tecnologia. Attraverso questo modello di costo del Binder Jetting, si aiblita la conduzione di analisi tecnico-economiche inerenti alla produzione di componenti industriali in metallo mediante questo nuovo metodo di produzione additiva. Il modello nasce per supportare cosi i clienti e le aziende interessate nelle scelte di investimento realtive e viene testato nella presente tesi su un caso industriale di interesse inerente al settore della produzione di forbici.