Menu
Tuesday, 19 Giugno 2018

L’additive manufacturing negli impianti di produzione del futuro

EOS ha presentato alla scorsa edizione di formnext un nuovo sistema per la stampa 3D di polimeri su scala industriale oltre a soluzioni software altamente connesse per tutti i processi di additive manufacturing, dalla preparazione dei dati ai controlli di qualità.

di Alberto Marelli

Febbraio 2018

Durante la scorsa edizione di formnext, manifestazione tenutasi nel novembre dello scorso anno a Francoforte, EOS ha presentato il nuovo sistema EOS P 500 oltre alle ultime versioni di EOSPRINT 2 per la gestione di lavori e processi, la suite di monitoraggio dei processi EOSTATE, nonché EOSCONNECT, che assicura una connettività di livello industriale.
Ma andiamo con ordine. Il nuovo sistema EOS P 500 si rivolge alle aziende interessate alla produzione in serie di polimeri su scala industriale, con una qualità superiore dei componenti.
EOS P 500 garantisce livelli elevati di efficienza a un costo per pezzo sensibilmente inferiore, inoltre è predisposto per l’automazione ed è in grado anche di elaborare i polimeri a temperature di esercizio fino a 300 °C.

Velocità di produzione raddoppiata e tempi ottimizzati
Il nuovo sistema a marchio EOS garantisce una velocità di produzione raddoppiata rispetto alla più veloce macchina per la sinterizzazione laser attualmente disponibile (EOS P 396), grazie a un sistema a doppio laser per la fusione della polvere e a un nuovo sistema di rivestimento, che applica un ulteriore strato di polvere alla piattaforma di creazione ad alta velocità (600 mm/s) e con la massima adattabilità. Anche il flusso dei materiali è stato ottimizzato. Rispetto ai sistemi precedenti, EOS P 500 pre-riscalda i polimeri prima che vengano applicati alla piattaforma di creazione, riducendo i tempi di realizzazione degli strati. Il sistema è inoltre in grado di riutilizzare tutta la polvere riciclata per il processo di creazione successivo a velocità di riempimento superiori, incrementando ulteriormente l’efficienza.
I passaggi precedenti e successivi all’effettivo processo di creazione sono stati notevolmente semplificati. Il pre-riscaldamento e il raffreddamento del telaio intercambiabile (che contiene il componente prodotto) hanno luogo all’esterno del sistema EOS P 500. Inoltre, il passaggio da un telaio intercambiabile all’altro avviene in tempi molto brevi: entro 15 minuti dal completamento di un processo di produzione ne può essere avviato uno nuovo. In combinazione con la bassa frequenza degli interventi di pulizia (in genere una volta alla settimana) e manutenzione (in genere una volta all’anno), i tempi totali dei cicli di produzione con EOS P 500 sono stati notevolmente ottimizzati (fino al 75%) rispetto a EOS P 396, offrendo alle aziende un sistema con tempi di attività superiori.
Alla produttività elevata si aggiunge la qualità dei componenti EOS. La funzionalità EOSAME uniforma l’energia in ingresso del laser, garantendo proprietà dei componenti riproducibili di alta qualità e la precisione dimensionale nell’intero volume di produzione, indispensabili per la produzione in serie.

Monitoraggio e integrazione
EOS P 500 è affiancato da diverse soluzioni per il monitoraggio e l’integrazione. Il sistema offre la garanzia della qualità industriale attraverso una valutazione dei dati sensoriale e basata su telecamere (ottiche e termiche), indicando ad esempio i livelli di ossigeno residui o la temperatura della camera di creazione. In combinazione con il software EOSCONNECT, i dati sui macchinari e di produzione possono essere raccolti e resi disponibili in tempo reale. EOS offre inoltre un’app intuitiva per la visualizzazione dei dati in un pannello di controllo.
Questa elevata connettività offre due vantaggi: le aziende possono passare in modo trasparente i dati di produzione ai propri sistemi CAQ (Computer Aided Quality), assicurandone la tracciabilità e agevolando la convalida dei processi per la produzione. Inoltre, è possibile trarre vantaggio da una maggiore trasparenza grazie alla visualizzazione e alla lettura degli indicatori KPI di produzione in tempo reale. In definitiva, la connettività aiuta le imprese a migliorare la loro produttività.
Anche l’integrazione del software ha un ruolo importante per la preparazione del processo di creazione di additive manufacturing. EOS P 500 è il primo sistema EOS per l’additive manufacturing con polimeri supportato da EOSPRINT 2, uno strumento CAM intuitivo, aperto e produttivo che già supporta un ampio numero di sistemi EOS per i materiali metallici. Insieme a software per la preparazione dei dati come Siemens NX™ o Magics, offre un ambiente CAM AM completo per i progettisti che desiderano trarre il massimo vantaggio dall’additive manufacturing, con una progettazione pronta per la produzione.
Con un pacchetto di nuove funzionalità che migliorano la produttività, come la segmentazione Z e modelli di esposizione unici, EOSPRINT 2 aiuta le aziende a integrare le tecnologie di additive manufacturing nella produzione in serie. I clienti che integrano soluzioni AM e lavorazioni post-elaborazione possono trarre vantaggio dalla funzionalità di calibrazione dei punti di riferimento, caratteristica essenziale per impostare un punto zero comune tra diversi tipi di macchinari, come per la fresatura e la tornitura e la stampa 3D industriale. EOSPRINT offre inoltre funzionalità avanzate che migliorano lo sviluppo di materiali e processi grazie alla praticità di configurazione DoE (Design of Experiments).

Elaborazione dei nuovi materiali
Come sopra citato, EOS P 500 consente agli utenti di elaborare materiali fino a 300 °C, rendendo possibile la produzione di classi di polimeri come PA6, PBT, PET, PPS, PEKK e altri ancora. Un’unità di filtro a tre livelli (composta di una camera di raffreddamento, un filtro fine e un filtro a carbone attivo) contrasta il degassaggio dei materiali e la contaminazione delle particelle, contribuendo all’elevata qualità del processo di creazione di additive manufacturing. La capacità di produrre polimeri ad alte prestazioni apre la strada a nuove aree di applicazione in cui le aziende possono usufruire della stampa 3D industriale, ad esempio nel settore automotive e dei trasporti o per la produzione di componenti elettronici.
Il primo polimero ad alte prestazioni disponibile per EOS P 500 è PEKK, un materiale noto per l’elevata stabilità termica, le proprietà ignifughe e l’ottima resistenza agli agenti chimici, caratteristiche che lo rendono un’alternativa leggera al metallo. L’obiettivo è fornire un materiale dalle prestazioni elevate e dal competitivo costo per pezzo, permettendo applicazioni industriali finora irrealizzabili. EOS ha di recente firmato un accordo di sviluppo congiunto con Arkema, uno dei principali produttori a livello mondiale di materiali avanzati e sostanze chimiche specializzate, al fine di sviluppare un materiale EOS basato sulla linea di prodotti KEPSTAN® PEKK di Arkema. Poiché il sistema EOS è una piattaforma aperta, altre aziende possono contribuire allo sviluppo di materiali per EOS P 500. Attualmente EOS coopera anche con Evonik e BASF per lo sviluppo dei materiali a base di polimeri del futuro.

Suite di monitoraggio dei processi
Altro strumento presentato in fiera è EOSTATE, suite di monitoraggio automatizzata e intelligente che consente agli utenti di eseguire controlli di qualità in tempo reale su tutti i dati di produzione e relativi alla qualità. Comprende quattro diversi strumenti di monitoraggio: System, PowderBed, MeltPool ed Exposure OT (tomografia ottica).
EOSTATE Exposure OT fornisce un monitoraggio in tempo reale, basato su videocamere, del processo di additive manufacturing con materiali metallici. La soluzione mappa completamente ogni parte durante l’intero processo di produzione, uno strato alla volta, indipendentemente dalla geometria e dalla dimensione. Sviluppato in stretta collaborazione con il partner strategico di EOS MTU Aero Engines, EOSTATE Exposure OT consente di ridurre i costi per gli esami non distruttivi con tomografia computerizzata dopo il processo di produzione e di scartare i pezzi potenzialmente difettosi fin dalle fasi iniziali.
EOSTATE MeltPool permette invece di visualizzare in modo trasparente il processo di fusione. Durante la produzione, lo strumento misura le emissioni luminose del pool di fusione per mezzo di sensori. A tale scopo, la luce del processo viene separata dalla luce laser riflessa utilizzando elaborati componenti hardware.
I dati acquisiti sono ulteriormente elaborati e interpretati dal sistema software. EOSTATE MeltPool è indicato per utenti che desiderano rendere più efficienti le attività di ricerca e sviluppo od ottimizzare i metodi di fabbricazione.

Lascia un commento

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

Torna in alto

Comunicazione tecnica per l'industria