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Monday, 22 Maggio 2017
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Ecco la catena di processo per la stampa 3D a livello industriale

Con il metodo LMF si possono produrre strutture interne complesse. Il laser fonde la polvere sul letto di polvere creando i contorni del pezzo strato dopo strato. Con il metodo LMF si possono produrre strutture interne complesse. Il laser fonde la polvere sul letto di polvere creando i contorni del pezzo strato dopo strato.

Macchine produttive di formato medio con cilindri intercambiabili per la produzione su scala industriale con il metodo LMF; periferiche adatte all’industria per gestire parti esterne e polveri; soluzioni TruConnect e monitoraggio della produzione interconnessa anche nell’ambito dell’Additive Manufacturing. Sono questi gli elementi base della gamma di soluzioni che Trumpf ha presentato alla fiera Formnext di Francoforte del novembre scorso.

di Lorenzo Benarrivato

Febbraio-Marzo 2017

TRUMPF, costruttore di sistemi laser e tra le realtà pioniere nell’Industria 4.0, ha presentato alla fiera Formnext di Francoforte le sue ultime novità in fatto di stampanti 3D. TruPrint 3000 e TruPrint 5000 sono infatti macchine di formato medio basate sulla tecnologia Laser Metal Fusion (LMF), che usa il laser per produrre interi componenti strato dopo strato su letto di polvere. I pezzi possono avere dimensioni fino a 300 mm di diametro e 400 mm di altezza. Grazie al concetto intelligente del cilindro intercambiabile, che permette di sostituire rapidamente il cilindro col componente realizzato con un altro cilindro per la successiva lavorazione, e grazie alle periferiche adatte all’uso industriale, queste nuove macchine mirano alla produzione su larga scala di parti metalliche complesse. Inoltre, con la TruPrint 3000, TRUMPF si è focalizzata sulla catena di processo completa nella produzione additiva.
Il primo anello della catena è la preparazione dei dati per la progettazione 3D e per il programma di produzione. Con il suo pacchetto software “TruTops Print con NX”, TRUMPF offre la una soluzione software completa con un’interfaccia utente standardizzata. In questo modo, TRUMPF, adesso, dispone di soluzioni industriali, che coprono ogni aspetto dell’Additive Manufacturing: dall’adduzione della polvere, che riempie il grande contenitore interno per la tecnologia di produzione additiva, fino alle attività finali, come l’estrazione e la pulizia del componente appena prodotto dalla polvere.

Il doppio cilindro riduce i tempi di inattività
TRUMPF applica l’Industria 4.0 anche alla produzione additiva, al fine di ottimizzare i processi aziendali su tutta la linea. Per esempio, durante il processo di fabbricazione, gli utenti possono utilizzare una gran varietà di soluzioni per monitorare, analizzare e regolare a distanza diversi parametri di stato. L’insieme delle soluzioni per l’Industria 4.0 di TRUMPF sono riunite nel TruConnect. Questa denominazione definisce la produzione interconnessa, che collega macchine, uomini e informazioni.
Entrambi i sistemi TruPrint 3000 e TruPrint 5000 possono essere utilizzati per produrre complessi componenti metallici da polveri. A seconda del pezzo da produrre, può essere utilizzato qualsiasi materiale saldabile, come acciai, leghe a base di nichel, titanio o alluminio. Poiché la Truprint 3000 è dotata di due cilindri di alimentazione, per ogni lavoro sono disponibili fino a 75 l di polvere, che è circa due volte e mezzo il volume di costruzione. Ciò significa che c’è abbastanza polvere per completare l’intero processo di fabbricazione senza dover fermare il processo per riempire nuovamente il contenitore. E anche se la polvere dovesse scarseggiare, interverrebbe l’ingegnoso sistema di cambio del cilindro: la TruPrint 3000 è progettata in modo che il cilindro di alimentazione possa essere sostituito con quello di scorta senza interrompere il processo di produzione. Ciò riduce i tempi di fermo e i tempi morti, aumentando la produttività della stampante 3D.

Una gestione industriale della polvere e dei componenti prodotti
Tra i fattori decisivi per la produzione in serie ci sono le periferiche di sistema e la gestione della polvere. Il sistema a setaccio automatizzato di TRUMPF è in grado di pulire alcuni quintali di polvere all’ora, garantendo così una qualità costante della stessa. Indipendentemente dalle dimensioni delle particelle, in un laboratorio specializzato, gli sviluppatori TRUMPF definiscono i parametri ottimali e testano la potenza laser e la velocità di processo per massimizzare le prestazioni della polvere. Prima che la polvere venga acquistata dal cliente, TRUMPF verificata internamente quali sono i requisiti attesi dal cliente stesso. Una volta che il processo di fabbricazione è stato completato, i pezzi devono essere rimossi dalla macchina, puliti e staccati dalla piastra sottostante. Questo è il motivo per cui TRUMPF ha aggiunto al programma di produzione una stazione di “rimozione” perfettamente integrata nella catena di processo. Il cilindro di costruzione può essere montato direttamente in questa stazione.
Grazie alla stazione esterna di “rimozione”, i clienti beneficiano di una maggiore disponibilità della macchina. Con i guanti e gli occhiali di protezione, gli utenti non entrano in contatto con la polvere durante la rimozione del pezzo e le operazioni di pulizia. Il materiale in eccesso confluisce di nuovo nel sistema a setaccio, garantendo alla polvere un ciclo sicuro e sigillato.

Un nuovo concetto di macchina va verso la produttività
E cosa dire sulla prossima generazione di stampanti 3D? TRUMPF sta già lavorando a concetti macchina che possano rendere i processi additivi ancora più produttivi. La TruPrint 5000 esposta a Formnext si basa sul principio multi-laser. È dotata di tre laser da 500 W TRUMPF, attivi contemporaneamente in più punti della camera di processo. Questo permette di produrre pezzi nel cilindro di costruzione in maniera più veloce ed efficiente. Indipendentemente dal numero e dalla geometria dei pezzi, essi possono essere lavorati simultaneamente da tutti e tre i laser. I laser non sono limitati a zone predefinite, con un tasso di build-up più veloce. Strategie intelligenti di lavorazione stabiliscono automaticamente i percorsi laser ideali, in modo che tutti e tre i laser possano sempre agire su più parti. Inoltre, i laser possono essere facilmente assegnati a specifiche aree - il vantaggio è che i contorni esterni sono prodotti perfettamente da un singolo laser. Grazie alla funzione di preriscaldamento integrato, che può arrivare fino a 500 °C, la TruPrint 5000 offre anche pezzi di alta qualità e soddisfa i rigorosi requisiti della produzione industriale su larga scala.
Il lancio sul mercato del sistema multi-laser è previsto per la fine del 2017.

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