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Sunday, 28 Maggio 2017
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Stampa 3D e controllo della produzione

Il prossimo MecSpe sarà un’occasione per scoprire come le soluzioni più innovative proposte da Renishaw per ogni fase del processo produttivo si trasformino in sviluppo tecnologico e risparmio economico. Sarà possibile accedere al mondo della stampa 3D in quanto sarà presente la RenAM 500M che permette di realizzare pezzi in metallo direttamente da disegni CAD 3D. La macchina, molto produttiva e performante, può utilizzare polveri di diversi metalli che vengono stratificate con spessori che variano tra 20 e 100 micron e fuse in atmosfera controllata da un laser di alta potenza a fibra ottica. La nuova RenAM 500M ha un’interfaccia touch screen semplice e intuitiva e garantisce costi ridotti al minimo per i materiali di consumo grazie a un sistema che permette il recupero fino al 95% delle poveri e all’esclusivo metodo di creazione dell’atmosfera inerte nella camera di lavoro.
Al fianco della RenAM 500M il calibro flessibile Equator™ permette di verificare i pezzi immediatamente in officina con enormi vantaggi in termini di riduzione dei costi, degli scarti e dei tempi di attesa della validazione. Equator è estremamente veloce e ripetibile e può essere utilizzato semplicemente premendo un pulsante. Può passare in pochi secondi da un pezzo a un altro ed è perfetto per processi di lavorazione flessibili e per ispezionare anche pezzi provenienti da macchine diverse.
Restando nell’ambito del controllo e dell’ottimizzazione dei processi, la nuova sonda di visione REVO-2 RVP permette invece misure senza contatto su 5 assi di pezzi che non possono essere ispezionati con i metodi a contatto, come lamine di metallo sottili e tutti quei componenti che presentano una grande quantità di fori di piccole dimensioni, con diametri anche di 0,5 mm. Questo si traduce in una maggiore produttività grazie all’esclusiva misura Renishaw su 5 assi.
Per un controllo ancora più attivo sulla produzione a bordo di centri di lavoro, Renishaw presenterà il presetting utensili laser NC4 e il presetting a contatto radio RTS che offrono la possibilità di misurare gli utensili e rilevarne eventuali usure e rotture. Sempre nell’ambito dell’ottimizzazione della produzione, sarà visibile il sistema di diagnostica della macchina utensile QC20-W che permette, in soli 10 minuti, di verificare il corretto movimento degli assi della macchina al fine di produrre pezzi buoni al primo colpo.

Febbraio-Marzo 2017

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La stampa 3D in metallo accelera la competitività in Moto2™

In un mondo con elevato numero di ottani come quello della MotoGP™, le innovazioni tecnologiche fanno spesso la differenza. Il team TransFIORmers di Moto2 sfrutta tecniche di produzione additiva all’avanguardia per produrre sospensioni anteriori di tipo non convenzionale e ottenere così un vantaggio competitivo.

di Mario Lepo

Novembre-Dicembre

Le moto che scendono in pista nelle gare di MotoGP non si trovano in vendita nelle concessionarie e non possono essere guidate sulle normali strade. I prototipi delle moto da competizione sono modelli unici, sviluppati con l’unico obiettivo di massimizzare le prestazioni in pista e superare la concorrenza. La Moto2 è la seconda delle tre classi della MotoGP ed è stata creata nel 2010. Il motore ufficiale è un Honda 600cc a quattro tempi. TransFIORmers, un team di Moto2 con base a Perigueux nella Francia meridionale, ha rivoluzionato il design delle proprie sospensioni anteriori. Il team TransFIORmers, capeggiato dall’ex campione del mondo della 250, Christian Boudinot ha adottato un sistema di sospensioni innovativo, ispirato dal leggendario designer di moto Claude Fior. Fior è stato mentore e amico di Boudinot, nonché un convinto sostenitore dell’idea che separando le sospensioni anteriori dai meccanismi di sterzo si potessero ottenere vantaggi significativi. Questo design risolve il problema del “brake dive”, cioè l’affondamento dovuto allo spostamento del carico in fase di frenata, con conseguente possibilità di ritardare la frenata nelle curve a gomito e di anticipare l’accelerazione in uscita. La moto TransFIORmers ha abbandonato le tradizionali forcelle telescopiche per adottare un sistema di sospensioni separate dallo chassis che formano una specie di parallelepipedo. Per migliorare ulteriormente lo sviluppo di questo design innovativo, TransFIORmers si è rivolto a I3D Concept un’azienda leader nel settore della stampa 3D in metallo, che ha utilizzato un sistema di produzione additiva AM250 Renishaw per sviluppare una sospensione superiore dal design ottimizzato che unisce la forcella anteriore allo chassis, svolgendo una funzione fondamentale in tutte le manovre di sterzo della moto.

Quali le sfide in gioco
Quando si sviluppano nuovi componenti per le moto da corsa, il peso è sempre un fattore critico. In particolare, è importante ridurre la “massa inerte” della moto per migliorare le prestazioni delle sospensioni in termini di gestione delle vibrazioni e di risposta durante frenate e accelerazioni. Un altro fattore da tenere in grande considerazione è la velocità con cui il design di un nuovo componente può essere modificato e il tempo richiesto per la rilavorazione. Per raggiungere la perfezione in un ambiente così competitivo è indispensabile garantire un’ interazione rapida e accurata di tutti i componenti. In un ambiente in cui l’affidabilità è tutto, la resistenza meccanica diventa una priorità assoluta. I componenti della sospensione TransFIORmers devono garantire la massima rigidezza possibile e la capacità di sopportare livelli significativi di forza dinamica in fase di sterzo. “Per migliorare le prestazioni complessive della moto è indispensabile ridurre il peso di tutti i componenti posizionati dietro gli ammortizzatori. Se il peso non è ottimizzato si possono riscontrare effetti negativi che incidono sulle vibrazioni e sulla capacità di frenata e accelerazione, per cui la riduzione di peso è una priorità assoluta” ha dichiarato Jérôme Aldeguer, ingegnere meccanico di TransFIORmers.“L’alleggerimento delle sospensioni, ottenuto tramite stampa 3D, ci ha permesso di bypassare il tipico fenomeno del trasferimento di peso e di tutti i problemi associati al “brake dive”. Inoltre, abbiamo avuto la possibilità di progettare un pezzo che, oltre ad essere più leggero, risulta estremamente più rigido rispetto al precedente”.

Soluzione: da 12 componenti a uno
La sospensione originale di TransFIORmers era fabbricata a mano. Il pezzo assemblato era composto da 12 componenti in acciaio lavorati separatamente e successivamente saldati assieme uno a uno. I3D Concept ha semplificato il design creando, una sospensione monopezzo che consente di ridurre considerevolmente i tempi di assemblaggio. L’azienda ha eseguito la stampa 3D della sospensione utilizzando un sistema di fabbricazione additiva AM 250 di Renishaw. Il prototipo iniziale è stato prodotto in acciaio inossidabile, mentre per la lavorazione definitiva è stato scelto il titanio al fine di ridurre ulteriormente il peso.
Un elemento chiave del processo di stampa 3D è stata l’ottimizzazione topologica tramite software, che ha permesso di razionalizzare la forma del pezzo, rispettando vincoli di spazio molto limitati, per garantire che le sospensioni potessero sopportare una serie di condizioni di carico della forcella anteriore.

Una riduzione di peso del 40%
Con l’introduzione dell’additive manufacturing nella progettazione di componenti per la Moto2, TransFIORmers è riuscita a ridurre il peso delle sospensioni anteriori del 40%. Rispetto al pezzo originale in acciaio saldato, il componente in titanio pesa 600 g in meno. Inoltre, la stampa 3D ha permesso al team di avere un grande controllo sulle tolleranze del componente e il massimo livello di flessibilità durante la creazione del pezzo, rispettando tutti i requisiti geometrici dello chassis e le varie esigenze legate alla cinematica della moto. Se lavorata tramite additive manufacturing, la lega di titanio Ti6AI4V offre una resistenza ultima alla trazione superiore a 1100 MPa e una altissima densità, pari al 99,7%. Queste caratteristiche hanno aiutato a produrre delle sospensioni rivoluzionarie, con una rigidezza decisamente superiore rispetto al componente originale in acciaio, precedentemente ottenuto mediante assemblaggio manuale di vari pezzi. Grazie alla fabbricazione additiva, lo sviluppo del prototipo delle sospensioni del team TransFIORmers è stato molto efficiente ed economicamente vantaggioso. Sono stati eliminati i lunghi tempi di lavorazione e assemblaggio e le iterazioni dei processi di design e produzione sono stati velocizzati in maniera significativa. Nel giugno 2016 il team ha vinto la sua prima gara di Moto2 GP, in occasione del campionato europeo FIM CEV Moto2 che si è tenuto a Barcellona.

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La produzione non ha più barriere

Lo scorso luglio, a Torino, Renishaw ha organizzato una conferenza stampa per presentare i prodotti di punta e le principali novità in mostra alla BIMU. Oltre a diversi sistemi per la misura e il controllo della qualità, alla ribalta anche alcune soluzioni innovative destinate all’additive manufacturing:
il sistema di produzione RenAm 500M e il software per la stampa 3D di metalli QuantAMTM.

di Laura Alberelli

Settembre-Ottobre 2016

La produzione additiva Renishaw è un processo fortemente innovativo che permette di realizzare pezzi meccanici in metallo compatto direttamente da un modello CAD 3D utilizzando un laser a fibra ottica ad alta potenza. Il sistema RenAM 500M è la macchina di produzione additiva proposta da Renishaw dedicata alle produzioni di serie. “I pezzi sono realizzati partendo da polveri metalliche finissime depositate in strati di spessore variabile tra i 20 e i 100 µm e fuse in atmosfera inerte con laser da 500 W”, ha spiegato Roberto Rivetti, Amministratore Delegato di Renishaw. “Questa tecnica produttiva trova interessanti applicazioni nella produzione di impianti medici personalizzati, nella creazione di componenti ultraleggeri per l’aeronautica e l’automobilismo sportivo, nella progettazione di scambiatori di calore super efficienti, strutture per protesi dentali e inserti per lo stampaggio a iniezione con canali di raffreddamento conformi”.

Flessibilità di produzione
Una caratteristica di tutte le macchine di produzione additiva Renishaw è la capacità di trattare in sicurezza anche materiali reattivi come il titanio e l’alluminio, grazie a un sistema di gestione delle polveri che limita al minimo il contatto dell’operatore con queste ultime. Il 95% delle polveri è inoltre riutilizzabile grazie a un sistema di ricondizionamento dedicato, come ci spiega lo stesso Rivetti: “una delle innovazioni fondamentali della RenAM 500M è rappresentata dalla setacciatura delle particelle metalliche integrata direttamente all’interno della macchina, caratteristica che permette un ulteriore aumento di produttività e di sicurezza di utilizzo. La flessibilità di produzione dei particolari realizzati con questa tecnologia permette ai progettisti di allargare la loro libertà, di definire forme e strutture e andare oltre i limiti imposti dai processi produttivi tradizionali, superando le barriere imposte dallo stampaggio e dall’asportazione di truciolo. Altro vantaggio importante è rappresentato dall’assenza di lead time: la produzione si realizza direttamente dal modello CAD senza necessità di attrezzaggi, studi di lavorazione e di percorso macchina. In questo modo, con il sistema Renishaw è possibile ottimizzare il processo produttivo”.

Dal modello CAD 3D alla produzione
Per quanto innovativo e performante, un sistema per la produzione additiva non è sufficiente ad assicurare la migliore resa finale. Uno dei passaggi più importanti per la fabbricazione additiva è, infatti, l’utilizzo di un software che permette il passaggio dal modello CAD 3D all’effettiva produzione del pezzo. In risposta a tali esigenze, Renishaw ha sviluppato il software per la stampa 3D di metalli QuantAM™, anch’esso presentato in BIMU. Riprende Rivetti: “Renishaw è il primo produttore di macchine per la stampa 3D di metalli al mondo ad aver realizzato, completamente in-house, un software proprietario. QuantAM™ è un programma potente, facile da apprendere e intuitivo da utilizzare, progettato specificatamente per le macchine di produzione additiva Renishaw. Con QuantAM™ è possibile semplificare molte procedure di progettazione che, fino a ieri, erano ottenibili attraverso un solo software uguale per tutti i dispositivi, con differenti limitazioni a seconda dei diversi macchinari e materiali utilizzati dall’utente finale. L’importazione di geometrie .STL, l’orientamento personalizzato dei componenti, l’aggiunta automatica di strutture di supporto, la possibilità di sviluppare i materiali con parametri di fusione differenziati, la revisione rapida delle geometrie e del percorso del laser, sezione per sezione, sono solo alcune delle caratteristiche che fanno di QuantAM™ il primo software esclusivo per la stampa 3D di metalli utilizzabile da un nuovo operatore già dopo poche ore, con evidenti vantaggi di produttività e impiego di risorse”.

Un flusso di processo razionale e intuitivo
QuantAM™ offre una stretta integrazione nel software di controllo macchina e permette di rivedere velocemente e con precisione tutti i build file per i sistemi di stampa 3D Renishaw, inclusi quelli provenienti da pacchetti di terze parti. Il software può inoltre essere utilizzato per impostare il processo di progettazione DfAM (Design for Additive Manufacturing), al fine di utilizzare al meglio i vantaggi della produzione additiva. Il flusso di processo è molto razionale e intuitivo. Si parte dal posizionamento ottimale del componente da produrre, si prosegue con la creazione dei supporti e si termina con il controllo della struttura simulata per la successiva esportazione. Ciò garantisce un processo di lavorazione coerente e la tracciabilità di tutti i pezzi prodotti.

 

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Velocità, qualità dei pezzi e sicurezza sono i driver di competitività

A tu per tu con Roberto Rivetti Amministratore Delegato di Renishaw.

di Fabrizio Garnero ed Enrico Annacondia

Settembre-Ottobre 2016

È trascorso un anno dal debutto dell’associazione in una fiera di livello internazionale come EMO MILANO: dal suo punto di vista come si è evoluto il settore delle tecnologie additive durante questo periodo?
Il settore delle tecnologie additive è in forte crescita e sta vivendo, soprattutto sul territorio Italiano, una fase di presa di coscienza sui possibili utilizzi e di scelte consapevoli ed efficaci nell’identificazione degli obiettivi da raggiungere nei prossimi anni. Secondo me l’evoluzione vissuta dalla EMO a oggi è paragonabile, per qualità e quantità, a tutto quello che si è visto nei 5 anni precedenti. È stato un periodo molto intenso e di grande soddisfazione per chi ha deciso di cominciare a utilizzare queste tecnologie.

Secondo Lei, quali sono al momento i principali driver di competitività del settore?
I principali driver di competitività del settore sono sicuramente le caratteristiche di funzionamento delle macchine, come la velocità e la qualità dei pezzi prodotti, ma anche la sicurezza, soprattutto nella gestione delle polveri. C’è molta attenzione a questo aspetto, al punto da farlo considerare uno dei principali criteri di scelta delle macchine da parte dei clienti.

Quali pensa siano le principali vie su cui far evolvere la tecnologia? E verso quali settori applicativi?
È una tecnologia che offre ampi spazi di crescita su più fronti. Dal punto di vista tecnologico è in corso un’evoluzione continua dei prodotti per poter sfruttare al meglio le potenzialità che questa metodologia può offrire. Per quanto riguarda i settori applicativi non vedo limiti all’utilizzo di questa tecnologia, solo una costante diffusione della stessa all’interno dei vari settori, in combinazione con la sua evoluzione.

Come vede la relazione tra macchine utensili tradizionali e quelle “del terzo tipo” (cioè quelle additive)?
È una relazione molto stretta, fatta da tecnologie perfettamente complementari. Ognuna di esse ha delle peculiarità che vanno sfruttate al meglio per poter ottenere, alla fine del processo produttivo, un prodotto di qualità, preciso e nel minore tempo possibile.

Tra le tecnologie abilitanti (software per la progettazione, post-trattamento, collaudi, ecc…) quali sono quelle che ritiene in grado di dare un ulteriore impulso alle applicazioni industriali delle tecnologie additive?
Sicuramente il software è lo strumento che permetterà un maggiore uso della tecnologia additiva. Sono convinto che semplificare la parte gestionale favorirà enormemente la diffusione in ogni ambito industriale. A seguire il collaudo riveste un’altra funzione fondamentale, perché non si può prescindere dall’ottenere un prodotto preciso.

Dopo un periodo come tecnico elettronico e gestione PLC per un’azienda operante nel settore delle macchine utensili, transfer e sistemi di automazione, nel 1989 Roberto Rivetti inizia la carriera in Renishaw SpA come tecnico. Trasferito dopo un breve periodo al supporto tecnico commerciale, è stato poi passato al ruolo di Sales Engineer. Nel 1992 diventa Area Sales Manager e si occupa dello sviluppo delle vendite su aree diverse. A seguito dei risultati ottenuti, nel 1996 viene promosso a Sales Manager e dal 2001 gli è stato affidato l’incarico di Amministratore delegato. Nel corso di questi anni ha maturato esperienze diverse, anche nella gestione di filiali estere, e ha avuto modo di confrontarsi a livello sia nazionale che internazionale con aziende di tutti i generi, dimensioni e settori di attività. Ha sempre affrontato il lavoro con passione, coinvolgimento e la ricerca costante di una crescita personale e professionale da offrire e ricevere nel rapporto con i clienti.

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La stampa 3D in metallo ha la sua referente

Nel settore della produzione additiva in metallo, Renishaw presenta una proposta completa ed esaustiva che comprende macchine progettate per diverse tipologie di produzione e un software proprietario che rende rapido, semplice e intuitivo il processo.

di Gianfranco Ammirati

Maggio-Giugno 2016

La stampa 3D in metallo è la vera novità di questo momento. Spalanca nuovi orizzonti alle possibilità progettuali rendendo realizzabili oggetti con caratteristiche meccaniche di altissima qualità che, finora, potevano sembrare irrealizzabili. Nel caso di fusioni o microfusioni la dimensione delle luci dei passaggi del metallo fuso che raffreddandosi può ostruirle, la complessità del prodotto o la difficoltà di realizzazione dello stampo o di estrazione del prodotto dallo stampo stesso erano limiti oggettivi alla realizzazione. Nel caso della lavorazione per asportazione di truciolo, la dimensione dell’utensile ha sempre rappresentato un ostacolo, così come il suo fissaggio alla testa di lavoro o, ancora, la dimensione della testa stessa. Per asportare il truciolo è necessario che il tagliente raggiunga la posizione di lavoro e possa muoversi. La lavorazione per asportazione di truciolo non si configura però come alternativa alla stampa 3D, ma piuttosto come una tecnologia sinergica in quanto, per raggiungere determinate specifiche di planarità, eccentricità, dimensione dei fori, interassi, e tolleranze inferiori al centesimo, questo tipo di lavorazione diventa insostituibile. Con la stampa 3D la produzione avviene utilizzando polveri fuse selettivamente da un laser in fibra ad alta potenza. Il funzionamento è molto semplice: la macchina deposita uno strato di polvere del metallo desiderato con uno spessore medio di 50 µm (ma si possono raggiungere spessori di 20 µm) e il laser agisce sui punti necessari fondendo il metallo. Dopodiché la macchina deposita un altro strato e così via. I materiali più utilizzati sono il Titanio, l’Inconel e le leghe in Cromo-Cobalto. Da segnalare l’enorme interesse suscitato nell’ambiente aeronautico, dove le procedure per l’omologazione di questa tecnologia stanno avanzando a ritmi serratissimi nonostante la complessità. La produzione con “stampa 3D in metallo” presenta numerosi vantaggi, primo fra tutti l’assenza di lead time, la velocità di trasformazione del progetto in oggetto.

Un processo realizzato in assenza di ossigeno
Pezzi complessi con reticolati fini, sistemi di raffreddamento interni o altre difficoltà realizzative insormontabili con le tecnologie disponibili sino a ieri diventano improvvisamente prodotti fattibili: andiamo a scoprire come e con quali macchine. La gamma Renishaw si articola su due macchine: la AM400, per produzione con diversi tipi di polveri metalliche e la RenAM 500M, più orientata a grandi serie relative a produzioni monomateriale. Entrambe le macchine presentano consumi molto ridotti, anche considerando gli accessori: siamo nell’ordine di pochi Ampere in corrente monofase, come un elettrodomestico, per intendersi. Consumi che nulla hanno a che vedere con le decine di kW richiesti dalle macchine per asportazione di truciolo. Le motivazioni sono semplici: la potenza richiesta al laser è limitata poiché deve fondere solo uno strato sottile di polvere, il suo spostamento è angolare per ottenere velocità elevate e consumi ridotti. Le uniche movimentazioni presenti nella macchina sono quelle dovute alla distribuzione della polvere e allo spostamento del livello della piastra base nella camera di lavorazione che mantiene inalterata la distanza tra il raggio laser e il punto di lavoro. Affinché avvenga in modo ottimale, il processo di fusione delle polveri deve essere realizzato in assenza di ossigeno. Questo perché la presenza di ossigeno nel processo di fusione potrebbe portare a fenomeni di ossidazione di varia entità: dalla semplice brunitura della zona superficiale, alla compromissione delle caratteristiche meccaniche del pezzo, fino ad arrivare all’incendio delle polveri stesse con tutti i pericoli relativi a livello di ambiente di lavoro e sicurezza degli operatori. I gas utilizzati per creare l’atmosfera protetta possono essere Azoto o Argon. Concetto valido nella generalità dei casi, tranne che per le lavorazioni con Titanio e Alluminio che, in presenza di Azoto, formano nitruri che danneggiano gravemente il comportamento meccanico del pezzo.

L’Argon per una qualità metallurgica finale
Renishaw ha orientato di conseguenza la scelta verso l’uso di Argon, dopo aver rilevato che, con questo gas, si ottiene una migliore qualità metallurgica finale e anche in considerazione della particolarità della macchina, costruita attorno a una camera a vuoto nella zona di lavoro. Con questa modalità, esclusiva Renishaw, l’aria presente viene eliminata prima della lavorazione e sostituita con Argon. Il gas di protezione viene poi fatto circolare e continuamente filtrato per garantire la continuità di purezza, con un consumo finale di pochi litri all’ora. La differenza per l’utilizzatore rispetto ad altre proposte commerciali che pompano semplicemente Argon nella camera di lavoro è considerevole: il consumo del gas si riduce di oltre 20 volte con risparmi di molte decine di migliaia di euro all’anno. Parlando di polveri metalliche, è necessario precisare come queste macchine siano state progettate direttamente per la fusione di metalli e non derivino da adattamenti di macchine dedicate alla plastica. È quindi stata posta un’attenzione particolare nella gestione delle polveri da parte dell’operatore, evitando ogni contatto in tutte le fasi di carico e scarico. Nella procedura Renishaw le polveri sono sempre contenute in recipienti chiusi (di piccole dimensioni e peso limitato) e sotto atmosfera protettiva in Argon. Il carico e lo scarico avvengono con sistemi a doppia valvola e anche lo svuotamento della camera di lavoro è previsto senza contatto diretto dell’operatore. Le polveri recuperate dalla lavorazione possono essere riciclate in misura di oltre il 95% (si arriva al 98%) con un procedimento di setacciatura, anch’esso gestito completamente in ambiente chiuso e senza contatto operatore. Anche il rifornimento di polveri prevede un passaggio dai contenitori di spedizione a quelli di produzione eseguito in atmosfera inerte e con procedure di sicurezza per l’operatore. Arriviamo quindi alla differenziazione tra le due macchine: mentre la nuova RenAm 500M è stata pensata e progettata per ottimizzare la lavorazione con un solo tipo di materiale, la AM400 si presta a lavorazioni con diversi materiali. La prima è quindi orientata alla produzione di serie medio-grandi di pezzi dello stesso materiale, mentre la seconda può soddisfare egregiamente le aspettative di chi si deve confrontare con materiali diversi e, magari, anche in piccole o piccolissime serie come potrebbe essere, per esempio, un’azienda che opera conto terzi. In entrambe le macchine i parametri di lavoro sono “aperti”, vale a dire che, partendo da impostazioni esistenti, ogni operatore potrà modificarli in funzione della propria esperienza ed esigenze.

Il software proprietario
Per ottimizzare la resa delle proprie macchine, Renishaw ha inoltre sviluppato un software proprietario: il nuovissimo QuantAM™. Si tratta di un programma potente, facile da apprendere e intuitivo da utilizzare, progettato specificatamente per le macchine di produzione additiva Renishaw. Permette l’importazione di geometrie .STL ed è utilizzabile da un nuovo operatore già dopo poche ore, con evidenti vantaggi di produttività e impiego di risorse. QuantAM™ offre una stretta integrazione nel software di controllo macchina e permette di rivedere velocemente e con precisione tutti i build file per i sistemi di stampa 3D Renishaw, inclusi quelli provenienti da pacchetti di terze parti. QuantAM™ può inoltre essere utilizzato per accompagnare il processo di progettazione DfAM (Design for Additive Manufacturing), al fine di utilizzare al meglio i vantaggi della produzione additiva. Il flusso di processo è molto razionale e intuitivo. Si parte dall’orientamento ottimale del componente da produrre per passare alla creazione di supporti, alla sistemazione ed eventuale duplicazione del pezzo nello spazio operativo per garantire più efficienza. Si termina con il controllo della struttura simulata per la successiva esportazione. Questo garantisce un processo di lavorazione coerente e la tracciabilità di tutti i pezzi prodotti. Oltre a queste caratteristiche strettamente operative, il software permette anche di prevedere in modo estremamente accurato i tempi di produzione del pezzo, di visionare la creazione del pezzo strato dopo strato e di seguire il percorso individuale del laser. È facile ottenere QuantAM™ grazie a formule che, con un semplice pagamento periodico, includono l’abbonamento, la manutenzione e l’assistenza. In conclusione, la tecnologia di stampa 3D sarà sicuramente portatrice di innovazioni di enorme rilievo. È un ambito in cui l’innovazione crea se stessa con un’accelerazione impressionante: basti pensare ai primi telefoni cellulari e agli smartphone di oggi per immaginare come la possibilità di produrre oggetti prima irrealizzabili spalanchi confini difficili da ipotizzare ora.

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Produzione additiva in metallo

Renishaw5Renishaw presenterà alla prossima edizione di Affidabilità & Tecnologie le soluzioni più innovative. Si spazierà dalla stampa 3D di metalli alla Spettrometria Raman, dal sistema di verifica dimensionale a bordo macchina fino all’aumento dell’efficienza delle prestazioni della sala metrologica. Renishaw parteciperà ai numerosi eventi organizzati con particolare riferimento alla stampa additiva in metallo. Tra le proposte che Renishaw presenterà alla prossima edizione di A&T spicca senza dubbio la produzione additiva in metallo che permette di produrre pezzi direttamente da disegni CAD 3D. Le macchine Renishaw possono utilizzare polveri di diversi metalli che vengono stratificate con spessori che variano tra 20 e 100 micron e fuse in atmosfera controllata da un laser di alta potenza a fibra ottica. Le polveri non utilizzate possono essere riutilizzate oltre il 95% grazie alla procedura Renishaw senza contatto operatore. La macchine per stampa 3D in metallo Renishaw dispongono di un’interfaccia touch screen semplice ed intuitiva e garantiscono costi ridotti al minimo per i materiali di consumo grazie all’esclusivo sistema di creazione dell’atmosfera inerte nella camera di lavoro. La spettroscopia Raman, assoluta eccellenza nella proposta Renishaw, è impiegata con successo nell’analisi di un’ampia gamma di materiali e sistemi ed è qui rappresentata da uno strumento InVia. Il controllo direttamente in produzione può essere una realtà di facile impiego con Equator™: un calibro flessibile estremamente leggero, rapido, con elevatissima ripetibilità che può essere utilizzato semplicemente premendo un pulsante. Equator™ opera per comparazione tra un pezzo campione validato in sala metrologica, e quelli di produzione: il risultato è un responso immediato sulla conformità di quanto prodotto. Equator™ può facilmente essere ricalibrato in caso di variazioni termiche anche notevoli, può passare in pochi secondi da un pezzo a un altro ed è perfetto per processi di lavorazione flessibili e per ispezionare anche pezzi provenienti da macchine diverse. Per quanto concerne l’area di misura in sala metrologica, oltre a prodotti Renishaw di grande notorietà come la testa PH20 e il sistema Sprint, sarà presentata la nuovissima testa REVO-2 che permette l’utilizzo della sonda di visione RVP, per misure su 5 assi senza contatto di pezzi che non possono essere ispezionati con i metodi a contatto, come lamine di metallo sottili e tutti quei componenti che presentano una grande quantità di fori di piccole dimensioni, con diametri anche di 0,5 mm. Per un controllo ancora più attivo sulla produzione a bordo di centri di lavoro, Renishaw presenterà il presetting utensili laser NC4 e il presetting a contatto radio RTS: questi offrono la possibilità di misurare gli utensili e rilevarne eventuali usure e rotture. Sempre nell'ambito dell'ottimizzazione della produzione, sarà visibile il sistema di diagnostica della macchina utensile QC20-W che permette, in soli 10 minuti, di verificare le condizioni il corretto movimento del piano di lavoro della macchina al fine di produrre pezzi buoni al primo colpo.

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L’innovazione nella produzione e nel controllo al Samumetal 2016

Renishaw4Renishaw presenterà al prossimo Samumetal un allestimento del tutto innovativo che simula un flusso ideale di produzione. Si parte dalla produzione additiva, con una macchina AM 400 per stampa 3D in metallo direttamente da disegni CAD 3D. La macchina può utilizzare polveri di diversi metalli che vengono stratificate con spessori che variano tra 20 e 100 micron e fuse in atmosfera controllata da un laser di alta potenza a fibra ottica. Realizzato il particolare, si passa immediatamente al controllo dimensionale eseguito con un sistema Equator™ un calibro flessibile veloce e ripetibile, che può essere utilizzato semplicemente premendo un pulsante. Può passare in pochi secondi da un pezzo a un altro ed è perfetto per processi di lavorazione flessibili e per ispezionare pezzi provenienti anche da macchine diverse. Equator™ lavora per comparazione rispetto a un pezzo validato con macchine di misura a coordinate: può quindi snellire i controlli in sala metrologica grazie alla possibilità di operare in ambienti soggetti a forti variazioni termiche ed è possibile ricalibrarlo in pochi minuti rispetto al pezzo campione, che si troverà nelle stesse condizione di quelli in produzione. Prima di iniziare la finitura del pezzo in macchina utensile una verifica della stessa con il sistema Ballbar QC20, che permette di diagnosticare in pochi minuti gli errori di posizionamento e di servocontrollo di una macchina utensile prima della lavorazione e della successiva ispezione del pezzo riduce in modo significativo i rischi di scarti e i tempi di inattività, riducendo di conseguenza i costi di lavorazione. La precisione della successiva lavorazione del pezzo su macchina utensile sarà garantita dal presetting utensili NC4 che opera senza contatto tramite raggio laser e il presetting a contatto con trasmissione ottica OTS: con entrambi è possibile impostare gli utensili e rilevarne eventuali rotture. Dopo la lavorazione con macchina utensile, una nuova verifica con Equator™ per poi approdare alla sala metrologica, dove saranno presenti i famosi Fixture: sistemi di fissaggio che garantiscono facilità di fissaggio dei pezzi, rapidità d’uso e sicurezza del bloccaggio in misura. La misura finale sarà affidata a una macchina di misura equipaggiata con una testa PH20 che offre un esclusivo metodo di misura rapida a contatto, con posizionamenti veloci e continui su 5 assi. Il suo design compatto la rende ideale per macchine di ultima generazione e rende particolarmente semplice il retrofit sulla grande maggioranza delle macchine esistenti. 

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La prima bicicletta stampata 3D!

Per Empire Cycles, Renishaw ha realizzato un telaio per biciclette in metallo stampato 3D. Il telaio è stato prodotto con tecnologia additiva in lega di titanio in sezioni assemblate. Ciò ha permesso di ottenere una serie di vantaggi, come una grande libertà di progettazione e alte prestazioni, grazie all’impiego della lega in titanio.

di Elisabetta Brendano

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Una new entry per la produzione additiva

Di recente, Renishaw ha presentato la nuova macchina EVO Project, una macchina di produzione additiva sviluppata per l’industria. Si tratta del primo sistema di produzione additiva interamente progettato e ingegnerizzato in Renishaw. La nuova macchina, che pone un forte accento su automazione, tecnologie di monitoraggio e interazione ridotta dell’operatore, è progettata per la produzione industriale di pezzi in uno specifico materiale. I processi di ricircolo e recupero delle polveri avvengono tutti all’interno del sistema in atmosfera inerte, limitando la movimentazione manuale in modo da preservare sia l’utente sia l’integrità del materiale. EVO Project monta un laser da 500 W in grado di aumentare la produttività e mantenere invariate precisione e finitura superficiale. La macchina vanta anche un sistema di filtraggio ad alta capacità e un flusso di lavorazione intelligente, per ridurre ulteriormente gli interventi da parte dell’operatore. L’interfaccia utente da 19 pollici completa l’offerta in termini di ergonomia e fruibilità. La nuova macchina, con la sua peculiarità di alta produttività mono materiale, affiancherà l’attuale sistema Renishaw AM250, più adatto per produzione flessibile e applicazioni di ricerca, tutte situazioni nelle quali sono richiesti continui cambi di materiale. La AM250 dispone infatti un sistema di contenitori della polvere intercambiabili per essere in grado di lavorare con diversi materiali. Anche il sistema AM250 è in continuo sviluppo come dimostra la presentazione del pacchetto di aggiornamento PlusPac™, un’evoluzione che riguarda l’illuminazione della camera, il ricircolo dei gas e il sistema di filtraggio.

Febbraio-Marzo 2015

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